Dois pontos a r_a = 0,20 m e r_b = 0,60 m estão ao redor de uma carga pontual Q = 3,0 µC. Determine 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
Dois pontos a r_a = 0,20 m e r_b = 0,60 m estão ao redor de uma carga pontual Q = 3,0 µC. Determine a diferença de potencial V_b - V_a entre esses pontos. Use k = 9×10^9 N·m²/C².
- A) -30000 V
- B) -90000 V
- C) -45000 V
- D) +90000 V
- E) 0 V
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza pedida. Como a carga Q é pontual, o potencial elétrico em um ponto a uma distância r da carga é V = kQ/r, com k = 9×10^9 N·m²/C² e Q = 3,0×10^-6 C. Passo 2: Calcule o produto kQ = 9×10^9 × 3,0×10^-6 = 27000 V·m. Passo 3: Calcule o potencial em A, onde r_a = 0,20 m: V_a = 27000 / 0,20 = 135000 V. Passo 4: Calcule o potencial em B, onde r_b = 0,60 m: V_b = 27000 / 0,60 = 45000 V. Passo 5: Calcule a diferença pedida, V_b - V_a = 45000 - 135000 = -90000 V. Passo 6: Compare com o gabarito oficial. Minha resolução chegou à alternativa B, que coincide com o gabarito. Por que as outras estão erradas: A (-30000 V) não corresponde a nenhuma combinação correta de kQ com as distâncias dadas; C (-45000 V) é apenas o potencial em B, ignorando o potencial em A; D (+90000 V) inverte a ordem da subtração, calculando V_a - V_b; E (0 V) supõe que pontos a distâncias diferentes da carga teriam o mesmo potencial, o que só ocorre para pontos na mesma superfície equipotencial.
💡 Dica: Aplique a fórmula da diferença de potencial elétrico.
Alternativa por alternativa
Provavelmente aplicou a fórmula de forma incorreta, combinando as distâncias por uma razão ou soma em vez de calcular V em cada ponto separadamente, e errou o cálculo numérico.
Por que engana: Confundir a fórmula da diferença de potencial com a da força eletrostática, aplicando incorretamente os valores das distâncias.
?V = kQ(1/r_b - 1/r_a). Com Q=3,0×10^-6 C: ?V = 9e9·3,0e-6·(1/0,60 - 1/0,20) = -9,0×10^4 V.
Calculou apenas o potencial no ponto B (45000 V) e tratou o potencial no ponto A como zero, esquecendo que os dois pontos têm potenciais próprios que devem ser subtraídos.
Calculou corretamente os potenciais, mas subtraiu na ordem errada, obtendo V_a - V_b = 135000 - 45000 = +90000 V, quando a pergunta pede V_b - V_a.
Acredita que dois pontos ao redor de uma carga pontual têm sempre o mesmo potencial, confundindo a situação com uma superfície equipotencial ou com o campo elétrico, que tem módulo igual apenas à mesma distância.
Raio-X da questão
diferença de potencial
avaliacao
diferença de potencial · lei de Coulomb
Revisar a fórmula da diferença de potencial em campos elétricos.
Confundir a fórmula da diferença de potencial com a da força eletrostática, aplicando incorretamente os valores das distâncias.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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