Em uma oficina de reciclagem, um tambor metálico isolado aprox. por esfera recebe carga Q = +1,80×10^-6 C e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma oficina de reciclagem, um tambor metálico isolado aprox. por esfera recebe carga Q = +1,80×10^-6 C e tem raio R = 0,060 m. Calcule o potencial elétrico V na superfície do tambor, usando k = 9,0×10^9 N·m²/C². (Use V = k·Q/R; V em volts, Q em C, R em m.)
- A) V = 2,0×10^5 V
- B) V = 4,5×10^5 V
- C) V = 3,0×10^5 V
- D) V = 2,7×10^5 V
- E) V = 1,5×10^6 V
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Q = +1,80×10^-6 C, R = 0,060 m e k = 9,0×10^9 N·m²/C². O tambor é tratado como esfera isolada, então o potencial na superfície é V = k·Q/R. Passo 2: Calcule o numerador, k·Q = 9,0×10^9 × 1,80×10^-6 = 16,2×10^3 = 16 200 (unidades de N·m²/C² vezes C). Passo 3: Divida pelo raio: V = 16 200 / 0,060 = 270 000 V, ou seja, V = 2,7×10^5 V. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa D (2,7×10^5 V) é a única que coincide com o resultado obtido. Passo 5: Verificação de ordem de grandeza. Como 16 200 / 0,06 equivale a 16 200 × 16,67, o resultado fica em torno de 2,7 × 10^5, confirmando a potência de dez. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A (2,0×10^5 V) não corresponde a nenhuma divisão correta de 16 200 pelo raio dado. B (4,5×10^5 V) seria obtido com um valor de raio diferente do enunciado. C (3,0×10^5 V) resulta de uma aproximação grosseira ou de um cálculo com numerador incorreto. E (1,5×10^6 V) exigiria um raio muito menor que o informado, cerca de 0,0108 m. Conclusão: o gabarito oficial D está correto.
💡 Dica: Aplique a fórmula do potencial elétrico diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a divisão de 16 200 por 0,060 ou arredondou o resultado de forma inadequada, chegando a um valor próximo de 2×10^5.
O aluno provavelmente usou um valor de raio diferente do enunciado ou trocou o numerador, obtendo 4,5×10^5 V.
Por que engana: Confundir a fórmula do potencial elétrico e aplicar incorretamente os valores de carga e raio.
O aluno provavelmente fez uma aproximação grosseira ou um erro de cálculo ao dividir pelo raio, chegando a 3,0×10^5 V.
V = k·Q/R = (9,0×10^9 N·m²/C²)·(1,80×10^-6 C)/(0,060 m) = 2,7×10^5 V. Unidades: N·m²/C²·C/m = V.
O aluno provavelmente errou a potência de dez na conversão de unidades ou na multiplicação de k por Q, o que resulta em um valor com ordem de grandeza maior.
Raio-X da questão
potencial elétrico
avaliacao
potencial elétrico · lei de Coulomb
Revisar a fórmula do potencial elétrico e suas aplicações.
Confundir a fórmula do potencial elétrico e aplicar incorretamente os valores de carga e raio.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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