EsPCEx 2016/2017 — questão 32 de Física

Gabarito DEletrostática — equilíbrio de carga em campo elétrico uniforme (qE = mg)Concurso de Admissão 2016/2017 · Exame Intelectual, 1º dia · Modelo A
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 32 de Física do EsPCEx 2016/2017

Enunciado em texto

Uma partícula de carga q e massa 10⁻⁶ kg foi colocada num ponto próximo à superfície da Terra onde existe um campo elétrico uniforme, vertical e ascendente de intensidade E = 10⁵ N/C. Sabendo que a partícula está em equilíbrio, considerando a intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s², o valor da carga q e o seu sinal são respectivamente:

[Figura: a partícula q acima do solo, com g⃗\vec g para baixo e E⃗\vec E para cima. Desenho ilustrativo – fora de escala.]

(A) 10⁻³ µC, negativa

(B) 10⁻⁵ µC, positiva

(C) 10⁻⁵ µC, negativa

(D) 10⁻⁴ µC, positiva

(E) 10⁻⁴ µC, negativa

(Enunciado e figura: EsPCEx — Concurso de Admissão 2016/2017, 1º dia, Modelo A.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola Preparatória de Cadetes do Exército (EsPCEx), do Exército Brasileiro.

Resolução comentada

O que a questão pede: o valor e o sinal da carga que fica parada.

O sinal: o peso puxa para baixo, então a força elétrica tem de apontar para cima, no mesmo sentido de E. Isso exige carga positiva.

O valor:

∣q∣ E=mg  ⇒  ∣q∣=10−6×10105=10−10 C=10−4 μC|q|\,E = m g \;\Rightarrow\; |q| = \frac{10^{-6} \times 10}{10^{5}} = 10^{-10}\ \text{C} = 10^{-4}\ \mu\text{C}

(1 µC = 10⁻⁶ C, então 10⁻¹⁰ C = 10⁻⁴ µC.)

⚠️ A armadilha: errar a conversão para µC (10⁻⁵ ou 10⁻³), ou trocar o sinal: carga negativa sentiria força para baixo e cairia ainda mais depressa.

A ideia em uma frase: carga positiva sente força no sentido de E; em equilíbrio, qE = mg.

Resposta: alternativa D.

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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