Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga negativa 5,0 × 10?¹² C. Um segundo objeto metálico, Y…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga negativa 5,0 × 10?¹² C. Um segundo objeto metálico, Y, neutro, mantido em contato com a Terra, é aproximado do primeiro e ocorre uma faísca entre ambos, sem que eles se toquem. A duração da faísca é 0,5 s e sua intensidade é 10?¹¹ A. Ao final desse processo, as cargas elétricas totais dos objetos X e Y são, respectivamente, [FUVEST 2017 - Questão 67] FUVEST - 2017
- A) zero e zero.
- B) zero e -5,0 × 10?¹² C.
- C) -2,5 × 10?¹² C e -2,5 × 10?¹² C.
- D) -2,5 × 10?¹² C e +2,5 × 10?¹² C.
- E) +5,0 × 10?¹² C e zero.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Calcule a carga transferida na faísca. Como a intensidade é constante, Q = i x t = 1,0 x 10^-11 A x 0,5 s = 5,0 x 10^-12 C. Esse valor é igual ao módulo da carga inicial de X.
- Analise o objeto X. Ele está isolado e tem carga -5,0 x 10^-12 C, ou seja, excesso de elétrons. Durante a faísca, esse excesso escoa para fora dele, em quantidade de 5,0 x 10^-12 C. Assim, a carga de X vai de -5,0 x 10^-12 C para zero.
- Analise o objeto Y. Ele é neutro e está ligado à Terra. Os elétrons que chegam a Y são imediatamente escoados para a Terra, que funciona como reservatório praticamente infinito de cargas. Por isso, ao final do processo, Y continua com carga total zero.
- Conclusão. A carga final de X é zero e a de Y é zero, alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B ignora que Y está aterrado e que o excesso de elétrons não permanece nele; C supõe divisão igual da carga entre dois corpos isolados, o que não ocorre numa descarga para a Terra; D repete a divisão igual e ainda inverte o sinal da carga de Y; E inverte o sinal da carga de X, quando na verdade ela apenas se anula.
💡 Dica: Calcule a carga transferida pela faísca usando Q = I × t e determine as cargas finais.
Alternativa por alternativa
Incorreta. A carga total não se anula.
Supõe que o excesso de elétrons passa todo para Y e fica nele, esquecendo que Y está ligado à Terra e que a carga escoa para o solo.
Imagina que a carga total se redistribui igualmente entre X e Y, como se fossem dois corpos isolados em contato, sem considerar a descarga para a Terra.
Combina a ideia de divisão igual da carga com uma inversão de sinal em Y, supondo que Y adquire carga positiva, o que não corresponde ao movimento de elétrons envolvido.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção da transferência de carga, acreditando que o objeto Y, sendo neutro, não pode adquirir carga negativa.
Confunde a perda de elétrons de X com a criação de carga positiva de mesmo módulo, achando que X fica com +5,0 x 10^-12 C em vez de se anular.
Raio-X da questão
carga elétrica, corrente elétrica, transferência de carga
avaliacao
carga elétrica · corrente elétrica
Revisar conceitos de carga elétrica, corrente elétrica e conservação de carga.
O aluno pode confundir a direção da transferência de carga, acreditando que o objeto Y, sendo neutro, não pode adquirir carga negativa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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