Um próton movimenta-se em linha reta paralelamente às linhas de força de um campo elétrico uniforme, conforme…
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
Um próton movimenta-se em linha reta paralelamente às linhas de força de um campo elétrico uniforme, conforme mostrado na figura. Partindo do repouso no ponto 1 e somente sob ação da força elétrica, ele percorre uma distância de 0,6 m e passa pelo ponto 2. Entre os pontos 1 e 2 há uma diferença de potencial ?V igual a 32 V. Considerando a massa do próton igual a 1,6 x 10^-27 kg e sua carga igual a 1,6 x 10^-19 C, assinale a alternativa que apresenta corretamente a velocidade do próton ao passar pelo ponto 2. (UFPR 2012)
- A) 2,0 x 10^4 m/s.
- B) 4,0 x 10^4 m/s.
- C) 8,0 x 10^4 m/s.
- D) 1,6 x 10^5 m/s.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Pelo teorema da energia cinética, o trabalho da força elétrica transforma-se em energia cinética: ΔEc = qΔV = (1,6 x 10^-19)(32) = 5,12 x 10^-18 J.
- Como o próton parte do repouso, (1/2)mv^2 = 5,12 x 10^-18 J. Assim, v = raiz de (2qΔV/m) = raiz de (6,4 x 10^9) = 8,0 x 10^4 m/s.
- Com os valores apresentados, o resultado corresponde à alternativa C, não à B. A alternativa B, indicada pelo gabarito oficial, não decorre dos dados: 4,0 x 10^4 m/s corresponderia a uma diferença de potencial de 8 V.
💡 Dica: Use a relação entre energia potencial elétrica e cinética para calcular a velocidade.
Alternativa por alternativa
Pode resultar de uma substituição inadequada dos dados ou de um erro ao extrair a raiz quadrada na expressão da velocidade.
É a resposta que o enunciado sustenta.
Esta alternativa coincide com o cálculo físico feito com a carga, a massa e a diferença de potencial informadas; portanto, não representa um equívoco diante do enunciado fornecido.
Provavelmente houve erro na manipulação da expressão da energia cinética ou na conversão das potências de 10, levando a uma velocidade excessiva.
Raio-X da questão
energia potencial e cinética
avaliacao
energia potencial elétrica · energia cinética
estude energia elétrica e movimento de partículas carregadas
Confundir energia potencial elétrica com energia cinética ou esquecer de usar a conservação da energia.
pensamento_critico
cientifico
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