Na ilustração, estão representados os pontos I, II, III e IV em um campo elétrico uniforme. Uma partícula de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Na ilustração, estão representados os pontos I, II, III e IV em um campo elétrico uniforme. Uma partícula de massa desprezível e carga positiva adquire a maior energia potencial elétrica possível se for colocada no ponto: (UERJ 2019)
- A) I
- B) II
- C) III
- D) IV
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Lembre que a energia potencial elétrica de uma carga puntiforme em um campo elétrico é U = q·V, em que V é o potencial elétrico no ponto. Como a partícula tem carga positiva (q > 0), sua energia potencial será máxima onde o potencial elétrico for máximo. A massa desprezível não interfere nessa análise. Passo 2: Em um campo elétrico uniforme, as linhas de força apontam no sentido do potencial decrescente. Ou seja, o potencial diminui no sentido do campo e aumenta no sentido contrário a ele. Passo 3: Portanto, o ponto de maior potencial é aquele mais avançado no sentido oposto ao das linhas de força, isto é, o ponto mais distante da região para onde o campo aponta. Na figura, esse ponto é o I, que é o gabarito. Passo 4: Uma forma de confirmar é pensar no movimento: uma carga positiva abandonada em repouso se desloca espontaneamente no sentido do campo, indo para potenciais menores e perdendo energia potencial. Logo, quanto mais ela estiver contra o campo, maior é a energia potencial armazenada. Passo 5: Por que as outras estão erradas: o ponto II, o III e o IV estão em posições com potencial menor que o do ponto I, pois se encontram mais próximos do sentido em que o campo aponta, e por isso a energia potencial da carga positiva nelas é menor.
💡 Dica: Analise a posição da carga no campo elétrico para determinar a energia potencial.
Alternativa por alternativa
CORRETA. A partícula de carga positiva terá maior energia potencial elétrica no ponto mais próximo da placa positiva, que é o ponto I, pois a energia potencial é maior onde o potencial elétrico é maior.
O aluno supõe que o ponto mais próximo da região de menor potencial, ou da direção para onde o campo aponta, é o de maior energia, confundindo energia potencial com energia cinética que a carga ganharia ao se deslocar.
Por que engana: Confundir energia potencial elétrica com energia cinética ou não considerar o sinal da carga.
O aluno associa a maior energia potencial à posição central ou à região onde o campo parece mais intenso, sem considerar que, em campo uniforme, a energia depende apenas da posição ao longo da direção do campo.
O aluno inverte a relação entre o sentido das linhas de força e o potencial, acreditando que o potencial aumenta no sentido do campo, e por isso escolhe o ponto mais avançado no sentido do campo.
Raio-X da questão
energia potencial elétrica
avaliacao
campo elétrico uniforme · energia potencial elétrica
estude energia potencial em campo elétrico uniforme
Confundir energia potencial elétrica com energia cinética ou não considerar o sinal da carga.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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