FACISB 2019 — questão 68 de Física
Enunciado em texto
Na figura, as linhas contínuas orientadas representam as linhas de força do campo elétrico criado por duas cargas elétricas puntiformes de mesmo módulo e de sinais opostos. As retas r e s são paralelas entre si e são tangentes às linhas de força que passam pelos pontos A e B. A reta t passa pelo ponto médio do segmento que liga as cargas.
[Figura: carga positiva (+) à esquerda e negativa (−) à direita, com as linhas de força saindo da positiva e chegando à negativa. A reta t (tracejada, inclinada) passa pelo ponto médio entre as cargas; nela estão o ponto A, acima e um pouco à esquerda (mais perto da carga +), e o ponto B, abaixo e um pouco à direita (mais perto da carga −), à mesma distância do ponto médio. Por A passa a reta r e por B a reta s, ambas tangentes às linhas de força nesses pontos, paralelas entre si e perpendiculares a t.]
Sobre as intensidades do campo elétrico (E) em A e B e sobre o potencial elétrico (V) criados pelas cargas nos pontos A e B, pode-se afirmar que
(A) e
(B) e
(C) e
(D) e
(E) e
(Enunciado e figura: Vestibular FACISB 2019 — FACISB/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Ciências da Saúde de Barretos Dr. Paulo Prata (FACISB) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar o campo e o potencial em A e B.
Passo 1 — a simetria. A e B estão na reta t, que passa pelo ponto médio, à mesma distância dele e em lados opostos. Girando a figura 180º em torno do ponto médio, A vai para B e as cargas trocam de lugar (+ vai para onde estava −). Por isso as distâncias se correspondem: a distância de A à carga + é igual à de B à carga −, e a de A à carga − é igual à de B à carga +.
Passo 2 — o campo. Como as cargas têm o mesmo módulo, as contribuições em A e em B têm os mesmos módulos e a mesma geometria (só com os sentidos invertidos). Então:
As retas r e s, tangentes às linhas de força e paralelas entre si, confirmam: o campo em A e em B tem a mesma direção.
Passo 3 — o potencial. Com cargas +Q e −Q:
A está mais perto da carga positiva: e . B está mais perto da negativa: (na verdade, ). Logo:
Conferindo pelas linhas de força: o potencial diminui no sentido das linhas, que saem da carga + (perto de A) e chegam à − (perto de B).
⚠️ A armadilha: achar que, com campos iguais, os potenciais também são iguais (alternativa B). Campo é vetor, potencial é escalar com sinal: só seria igual se A e B estivessem na mediatriz das cargas.
A ideia em uma frase: pontos simétricos em relação ao centro do dipolo têm campos de mesmo módulo, mas o potencial é positivo do lado da carga + e negativo do lado da −.
Resposta: alternativa C ( e ).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.