Um tambor plástico em depósito atingiu potencial V = 1,20×10^5 V. Para evitar centelhamento no ar, estime a…
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
Um tambor plástico em depósito atingiu potencial V = 1,20×10^5 V. Para evitar centelhamento no ar, estime a separação mínima d_min até objetos metálicos se o campo de ruptura do ar é E_bd = 3,0×10^6 V/m. Use d_min = V/E_bd. (d em metros.)
- A) d_min = 4,0×10^-2 m (4,0 cm)
- B) d_min = 3,0×10^-2 m
- C) d_min = 1,0×10^-1 m
- D) d_min = 2,0×10^-2 m
- E) d_min = 5,0×10^-2 m
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. V = 1,20×10^5 V e E_bd = 3,0×10^6 V/m. A fórmula dada é d_min = V/E_bd, e o resultado deve sair em metros.
- Resolva por conta própria. Divida os coeficientes: 1,20 / 3,0 = 0,40. Divida as potências de 10: 10^5 / 10^6 = 10^-1. Logo, d_min = 0,40×10^-1 m = 4,0×10^-2 m, ou seja, 4,0 cm.
- Confira a ordem de grandeza. Como 10^5 V é menor que 10^6 V/m, o resultado precisa ser menor que 1 m; 4 cm é uma distância plausível.
- Compare com o gabarito. A alternativa A (4,0×10^-2 m) coincide com o resultado obtido, portanto o gabarito oficial está correto.
- Analise as alternativas erradas. B (3,0×10^-2 m) não corresponde à divisão 1,20/3,0; C (1,0×10^-1 m) equivale a dividir 10^5 por 10^6 sem considerar o coeficiente 1,20; D (2,0×10^-2 m) não resulta da divisão correta de 1,20×10^5 por 3,0×10^6; E (5,0×10^-2 m) corresponde a um valor arredondado de forma incorreta do numerador.
💡 Dica: Aplique a fórmula d_min = V/E_bd para encontrar a resposta.
Alternativa por alternativa
d_min = V/E_bd = 1,20×10^5 V / 3,0×10^6 V/m = 0,04 m = 4,0 cm. Manter distância maior reduz risco de centelha.
O aluno provavelmente errou o cálculo do quociente dos coeficientes ou da potência de 10, obtendo 0,03 em vez de 0,04 m.
O aluno considerou apenas a diferença de potências de 10 (10^5 / 10^6 = 10^-1) e ignorou o coeficiente 1,20 do numerador.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula e calcular a distância usando valores incorretos, resultando em uma resposta errada.
O aluno errou a divisão dos coeficientes, por exemplo ao dividir 1,20 por 6 ou ao trocar o valor do numerador, chegando a 0,02 m.
O aluno arredondou ou trocou o numerador 1,20 por um valor maior, como 1,5, e obteve 5,0×10^-2 m.
Raio-X da questão
campo elétrico e ruptura do ar
avaliacao
cálculo de campo elétrico · potencial elétrico
Revisar conceitos de campo elétrico e suas aplicações em física.
O aluno pode confundir a fórmula e calcular a distância usando valores incorretos, resultando em uma resposta errada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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