Física2ª sérieBNCC EM13CNT104Média⏱ medio

Em uma linha de montagem, uma pequena peça carregada q = -2,5×10^-6 C é deslocada pelo campo elétrico do ponto…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT104

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 linha de montagem, uma pequena peça carregada q = -2,5×10^-6 C é deslocada pelo campo elétrico do ponto A (V_A = 1500 V) para o ponto B (V_B = 500 V). Qual o trabalho W realizado pela força elétrica nesse deslocamento? Use W = q·(V_A - V_B). (W em joules, V em volts, q em coulombs.)

A) W = 2,5×10^-3 J
B) W = 0 J
C) W = -2,5×10^-3 J
D) W = 2,5 J
E) W = -1,0×10^-3 J

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados. A carga é q = -2,5×10^-6 C, V_A = 1500 V e V_B = 500 V. Como a fórmula dada é W = q·(V_A - V_B), o trabalho depende da diferença de potencial entre A e B. Passo 2: Calcule a diferença de potencial: V_A - V_B = 1500 - 500 = 1000 V. Passo 3: Substitua na fórmula: W = (-2,5×10^-6)·(1000) = -2,5×10^-3 J. Passo 4: Interprete o sinal. O trabalho é negativo porque a carga é negativa e se desloca de um potencial maior (A) para um menor (B). Isso significa que a força elétrica realiza trabalho contra o deslocamento, ou seja, a força elétrica atua no sentido oposto ao movimento. Passo 5: Conclusão. A alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) ignora o sinal negativo da carga; B) só daria zero se V_A fosse igual a V_B, o que não ocorre; D) está fora da ordem de grandeza, pois erra a potência de dez da carga; E) corresponderia a uma diferença de 400 V, que não é a diferença entre 1500 V e 500 V.

💡 Dica: Calcule o trabalho usando a fórmula fornecida.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno calcula corretamente o módulo, 2,5×10^-6 × 1000 = 2,5×10^-3, mas esquece que a carga é negativa e assim perde o sinal do trabalho.

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula e calcular o trabalho como positivo, não considerando o sinal da carga.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que, por a força elétrica ser conservativa, o trabalho entre dois pontos é sempre nulo, confundindo esse caso com o de um deslocamento sobre a mesma superfície equipotencial.

C Correta

W = q·(V_A - V_B) = -2,5×10^-6 C·(1500-500)V = -2,5×10^-6·1000 = -2,5×10^-3 J. Sinal negativo indica trabalho realizado contra o deslocamento do campo.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno erra a potência de dez da carga ao multiplicar por 10^6 em vez de 10^-6, obtendo 2,5 J, uma ordem de grandeza completamente diferente do valor correto.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno faz a subtração de potenciais de forma errada, obtendo uma diferença de 400 V (por exemplo, 900 - 500), e depois multiplica por -2,5×10^-6, chegando a -1,0×10^-3 J.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

trabalho em campo elétrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

trabalho em campo elétrico · potencial elétrico

📚 Reveja

Revisar a relação entre trabalho e potencial elétrico em campos elétricos.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula e calcular o trabalho como positivo, não considerando o sinal da carga.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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