(OBJETIVA, Dificuldade 2) Entre duas placas paralelas separadas por d = 2,0×10^-3 m existe uma diferença de…
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
(OBJETIVA, Dificuldade 2) Entre duas placas paralelas separadas por d = 2,0×10^-3 m existe uma diferença de potencial ?V = 1,20×10^3 V. a) Calcule a intensidade do campo elétrico E = ?V/d. b) Uma carga q = -5,0×10^-7 C é deslocada do potencial menor para o maior (?V = +1,20×10^3 V). Determine o trabalho realizado pela força elétrica: W = q·?V.
- A) E = 3,0×10^5 V/m; W = -1,2×10^-4 J
- B) E = 1,0×10^6 V/m; W = 0 J
- C) E = 6,0×10^5 V/m; W = -6,0×10^-4 J
- D) E = 6,0×10^4 V/m; W = +6,0×10^-4 J
- E) E = 1,2×10^6 V/m; W = -4,0×10^-4 J
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Calcule o campo elétrico no item a. Usando E = ΔV/d, temos E = 1,20×10^3 / 2,0×10^-3 = 0,60×10^6 = 6,0×10^5 V/m. Portanto a intensidade do campo é 6,0×10^5 V/m. Passo 2: Calcule o trabalho no item b. Usando W = q·ΔV, temos W = (-5,0×10^-7) × (+1,20×10^3) = -6,0×10^-4 J. O sinal negativo é coerente: a carga é negativa e se desloca para o potencial maior, então a força elétrica realiza trabalho negativo, ou seja, o campo se opõe ao movimento. Passo 3: Compare com o gabarito. Os dois resultados coincidem com a alternativa C, então o gabarito oficial está correto. Passo 4: Por que as outras estão erradas. A: a intensidade E = 3,0×10^5 V/m corresponde a dividir ΔV por 2d (4,0×10^-3 m), e o trabalho -1,2×10^-4 J não corresponde a q·ΔV com q = -5,0×10^-7 C. B: o trabalho nulo não é válido, pois a força elétrica realiza trabalho sempre que há diferença de potencial entre os pontos do deslocamento. D: o campo 6,0×10^4 V/m está uma potência de dez abaixo do correto, e o trabalho positivo ignora o sinal negativo da carga. E: o campo 1,2×10^6 V/m indica erro na divisão por d, e o trabalho -4,0×10^-4 J não corresponde ao produto de q por ΔV.
💡 Dica: Calcule o campo elétrico e o trabalho realizado separadamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou a distância errada, dobrando d para 4,0×10^-3 m, e calculou a carga com um expoente errado na multiplicação.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção do trabalho realizado pela força elétrica, calculando um valor positivo quando deveria ser negativo devido à carga negativa.
O aluno acredita que, como o campo é uniforme, a força elétrica não realiza trabalho, confundindo campo uniforme com ausência de trabalho.
E = 1,20×10^3/2,0×10^-3 = 6,0×10^5 V/m; W = (-5,0×10^-7 C)·(1,20×10^3 V) = -6,0×10^-4 J.
O aluno deixou de considerar o sinal negativo da carga e errou a ordem de grandeza do campo, possivelmente por um deslocamento incorreto da vírgula em d.
O aluno provavelmente tomou d como 1,0×10^-3 m ou fez a divisão com erro de potência de dez, e no trabalho multiplicou a carga por um valor de ΔV incorreto.
Raio-X da questão
campo elétrico e trabalho
avaliacao
cálculo de campo elétrico · trabalho e energia
Revisar as fórmulas de campo elétrico e trabalho em eletricidade.
O aluno pode confundir a direção do trabalho realizado pela força elétrica, calculando um valor positivo quando deveria ser negativo devido à carga negativa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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