Um campo elétrico uniforme de magnitude E = 2,0×10^3 N/C aponta de A para B. Calcule a diferença de potencial…
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 campo elétrico uniforme de magnitude E = 2,0×10^3 N/C aponta de A para B. Calcule a diferença de potencial V_A - V_B entre A e B separados por d = 5,0 cm ao longo da direção do campo. Use V_A - V_B = -?_A^B E·dl.
- A) -100 V
- B) 100 V
- C) 0 V
- D) -50 V
- E) -200 V
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. E = 2,0×10^3 N/C (campo uniforme), d = 5,0 cm = 0,05 m, e o campo aponta de A para B, ou seja, na direção do deslocamento de A até B.
- Como o campo é uniforme, E·dl tem o mesmo valor em todo o trajeto e a integral se reduz a E·d, pois o campo e o deslocamento têm o mesmo sentido (produto escalar positivo).
- Aplique a definição dada: V_A - V_B = -∫_A^B E·dl = -E·d = -(2,0×10^3)(0,05) = -100 V.
- Interprete o sinal. O resultado negativo significa que o potencial em A é menor que em B. Isso é coerente com a física, pois as linhas de campo apontam no sentido de potencial decrescente: ao caminhar de A para B, na direção do campo, o potencial aumenta, ou seja, V_B > V_A.
- Conclusão. A alternativa correta é a A (-100 V), que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B (100 V) inverte o sinal da definição; C (0 V) confunde campo uniforme com ausência de variação de potencial, o que só vale para pontos sobre a mesma equipotencial; D (-50 V) resulta de usar uma distância de 2,5 cm, que não é a do enunciado; E (-200 V) resulta de usar d = 0,10 m, que não corresponde aos 5,0 cm dados.
💡 Dica: Aplique a fórmula da diferença de potencial usando os valores fornecidos.
Alternativa por alternativa
V_A - V_B = -E·d = -(2,0×10^3 N/C)(0,050 m) = -100 V.
O aluno calcula corretamente o módulo E·d = 100 V, mas esquece o sinal negativo da definição V_A - V_B = -∫E·dl e assume que o potencial de A é maior, como se o potencial aumentasse no sentido do campo.
Por que engana: Confundir a direção do campo elétrico e aplicar a fórmula de forma incorreta, resultando em um sinal trocado na resposta.
O aluno acredita que, por o campo ser uniforme, não há diferença de potencial entre os pontos, confundindo campo uniforme com superfície equipotencial.
O aluno obtém o valor certo de E·d, mas usa uma distância de 2,5 cm (metade de 5,0 cm) ou divide o resultado por 2 por engano, o que leva a 50 V em módulo.
O aluno converte 5,0 cm para 0,10 m (erro de conversão de unidade, dobrando a distância) e obtém -200 V, em vez de usar 0,05 m.
Raio-X da questão
diferença de potencial
avaliacao
diferença de potencial · campo elétrico uniforme
Revisar a relação entre campo elétrico e diferença de potencial.
Confundir a direção do campo elétrico e aplicar a fórmula de forma incorreta, resultando em um sinal trocado na resposta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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