Física2ª sérieBNCC EM13CNT104Difícil⏱ longo

Em uma linha x estão três cargas puntuais: qA = +4,0×10^-6 C em xA = 0,00 m; qB = -3,0×10^-6 C em xB = 0,12 m…

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 x estão três cargas puntuais: qA = +4,0×10^-6 C em xA = 0,00 m; qB = -3,0×10^-6 C em xB = 0,12 m; qC = +2,0×10^-6 C em xC = -0,08 m. Calcule o campo elétrico resultante no ponto P em xP = 0,05 m (use k = 9,0×10^9 N·m^2/C^2). Indique sinal e direção (eixo x).

A) E_net ˜ +2,10×10^7 N/C (direção +x, para a direita).
B) F = 3,00×10^-3 N, atrativa
C) F = 1,00×10^-4 N, repulsiva
D) F = 1,62×10^-2 N, repulsiva
E) F = 2,00×10^-3 N, atrativa

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Resolvi a questão sem olhar o gabarito. Pede-se o campo elétrico resultante em P (xP = 0,05 m), que é uma grandeza em N/C, e não uma força. Passo 2: Campo da carga A (+4,0×10^-6 C em xA = 0 m). A distância até P é r = 0,05 m, e P está à direita de A, então o campo aponta para +x. Módulo: E_A = k·q/r^2 = 9,0×10^9 · 4,0×10^-6 / (0,05)^2 = 1,44×10^7 N/C, sentido +x. Passo 3: Campo da carga B (-3,0×10^-6 C em xB = 0,12 m). A distância até P é 0,07 m. Como B é negativa, o campo aponta para a carga, ou seja, para +x. Módulo: E_B = 9,0×10^9 · 3,0×10^-6 / (0,07)^2 = 5,51×10^6 N/C, sentido +x. Passo 4: Campo da carga C (+2,0×10^-6 C em xC = -0,08 m). A distância até P é 0,13 m. Como C é positiva, o campo se afasta de C, ou seja, aponta para +x. Módulo: E_C = 9,0×10^9 · 2,0×10^-6 / (0,13)^2 = 1,07×10^6 N/C, sentido +x. Passo 5: Como todos os campos apontam para +x, somam-se os módulos: E_net = 1,44×10^7 + 5,51×10^6 + 1,07×10^6 = 2,10×10^7 N/C, sentido +x (para a direita). Passo 6: Comparação com o gabarito: a alternativa A coincide com o meu resultado, então o gabarito está correto. As demais estão erradas: B, C, D e E dão valores de força em newtons, grandeza diferente do campo pedido; além disso, não há carga de prova definida no enunciado para calcular força.

💡 Dica: Calcule o campo elétrico de cada carga e some os vetores.

Alternativa por alternativa

A Correta

Somou-se vetorialmente E_i = k q_i / r_i^2 com sinais: EA=1,44×10^7 N/C (±x direito), EB=5,51×10^6 N/C direito, EC=1,06×10^6 N/C direito ? soma ˜2,10×10^7 N/C (+x).

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno calcula uma força eletrostática (em newtons) quando a questão pede o campo elétrico (em N/C). Pode também ter tomado a força entre duas cargas como se fosse o campo em P.

Por que engana: Confundir a direção do campo elétrico resultante, atribuindo a direção errada ao vetor resultante das forças.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde campo elétrico com força e aplica F = k·q1·q2/r^2 entre cargas, obtendo um valor em newtons e um sinal de repulsão que não responde à pergunta.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno faz a conta de força entre pares de cargas e soma os resultados, o que é um procedimento para a força total, não para o campo. Mistura as fórmulas e as grandezas, sem dividir pela carga de prova.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno interpreta a pergunta como pedindo a força de atração entre duas cargas, ignorando a palavra campo elétrico no enunciado e a unidade N/C pedida.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura alto

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

campo elétrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

cálculo de campo elétrico · forças elétricas

📚 Reveja

Revisar a fórmula do campo elétrico e a superposição de campos.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a direção do campo elétrico resultante, atribuindo a direção errada ao vetor resultante das forças.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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