No eixo x, carga qA = +5,0 µC em x=0 e qB = -10 µC em x=0,30 m. Calcule o campo elétrico no ponto P em x=0,05…
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
No eixo x, carga qA = +5,0 µC em x=0 e qB = -10 µC em x=0,30 m. Calcule o campo elétrico no ponto P em x=0,05 m (módulo e sentido). Use k = 9,0×10^9 N·m^2/C^2.
- A) O campo elétrico no ponto P é 0,5×10^7 N/C, pois as cargas se cancelam.
- B) E = 1,94×10^7 N/C, para a direita
- C) O campo elétrico no ponto P é 4,0×10^7 N/C, pois multiplica-se as cargas.
- D) O campo elétrico no ponto P é 2,00×10^7 N/C, pois soma-se sem considerar sentidos.
- E) O campo elétrico no ponto P é 1,00×10^7 N/C, pois qB é mais forte.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem usar o gabarito. Use o eixo x com sentido positivo para a direita. Para o ponto P em x = 0,05 m, a carga qA = +5,0 µC está em x = 0, a 0,05 m de P, e a carga qB = -10 µC está em x = 0,30 m, a 0,25 m de P.
- Campo de qA em P. Como qA é positiva, o campo aponta para longe dela, ou seja, para a direita. Módulo: E_A = k·|qA|/r^2 = 9,0×10^9 · 5,0×10^-6 / (0,05)^2 = 4,5×10^4 / 0,0025 = 1,8×10^7 N/C, para a direita.
- Campo de qB em P. Como qB é negativa, o campo aponta para a carga, ou seja, para a direita, em direção a x = 0,30 m. Módulo: E_B = k·|qB|/r^2 = 9,0×10^9 · 1,0×10^-5 / (0,25)^2 = 9,0×10^4 / 0,0625 = 1,44×10^6 N/C, para a direita.
- Somar os vetores. Os dois campos têm o mesmo sentido, então os módulos se somam: E = 1,8×10^7 + 0,144×10^7 = 1,944×10^7 N/C, aproximadamente 1,94×10^7 N/C, para a direita.
- Comparação com o gabarito. Minha conclusão coincide com o gabarito oficial, alternativa B.
- Por que as outras estão erradas. A supõe cancelamento de cargas de sinais opostos, o que não ocorre com campos que apontam no mesmo sentido. C multiplica as cargas, o que não corresponde à fórmula do campo elétrico. D soma os módulos ignorando o sentido, mas o cálculo correto depende da distância de cada carga. E atribui o resultado à carga de maior módulo, mas a carga qB está mais distante e contribui com um campo muito menor.
💡 Dica: Calcule o campo elétrico gerado por cada carga e some os vetores.
Alternativa por alternativa
Acredita que cargas de sinais opostos se anulam e, por isso, o campo resultante em P seria nulo ou muito pequeno. Não considera que cada carga produz seu próprio campo e que, neste ponto, ambos apontam para a direita.
Por que engana: Confundir a direção do campo elétrico gerado pelas cargas, levando a um cálculo incorreto do vetor resultante.
Superposição: EA = k·5,0e-6/0,05^2 = 1,80×10^7 N/C (direita); EB = k·10e-6/0,25^2 = 1,44×10^6 N/C (direita); E = EA+EB = 1,94×10^7 N/C direita.
Acredita que o campo resultante é o produto das cargas, esquecendo a fórmula E = k·q/r^2 e a dependência da distância. Confunde a força entre cargas com o campo elétrico de cada carga.
Soma os módulos dos campos sem considerar a direção e o sentido de cada vetor. Como o resultado é vetorial, é preciso verificar se os campos têm o mesmo sentido antes de somar.
Acredita que a carga de maior módulo domina o campo em qualquer ponto, sem considerar a distância. Como qB está a 0,25 m de P, seu campo é muito menor que o de qA, que está a 0,05 m.
Raio-X da questão
campo elétrico
avaliacao
cálculo de campo elétrico · forças elétricas
Revisar a fórmula do campo elétrico e a superposição de campos.
Confundir a direção do campo elétrico gerado pelas cargas, levando a um cálculo incorreto do vetor resultante.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- 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 =…
- Duas cargas puntiformes em ar estão no eixo x: qA = +4,0×10^-6 C em x = 0,00 m e qB = -2,0×10^-6 C em x = 0,30 m…
- Duas cargas no eixo x: q1 = +4,0 µC em x = -0,20 m e q2 = -2,0 µC em x = +0,10 m. Usando k = 9,0×10^9 N·m²/C², calcule o…
- Em um experimento didático, duas pequenas esferas metálicas são mantidas fixas no vácuo, a 0,50 m uma da outra. Elas…
- Uma carga pontual q = +5,0 µC cria campo elétrico no espaço. Determine a intensidade do campo elétrico a 2,0 m da carga…
- Uma carga puntiforme Q = -3,0 µC está na origem. Calcule o campo elétrico no ponto x = 0,30 m ao longo do eixo x…
Todas as questões de Carga Elétrica, Força (Coulomb) e Campo Elétrico
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog