UEM 2014 (Verão) — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Um cubo metálico descarregado e isolado é colocado em um campo elétrico homogêneo e constante no vácuo. As linhas do campo elétrico entram perpendicularmente à face no lado A do cubo e saem perpendicularmente à face do lado B do cubo, oposto ao lado A. Assinale o que for correto.
(01) Devido ao fenômeno de indução eletrostática, o lado A ficará eletricamente carregado com cargas de mesmo sinal que o sinal das cargas do lado B.
(02) As direções das forças elétricas nos lados A e B são iguais.
(04) O cubo metálico permanecerá em repouso, pois os módulos das forças elétricas dos lados A e B são os mesmos.
(08) A intensidade do campo elétrico nos lados A e B é a mesma.
(16) A quantidade de cargas total do cubo é a mesma, tanto antes quanto depois de ele ser colocado no campo elétrico.
(Enunciado: Vestibular UEM 2014 (Verão) — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: analisar a indução num cubo condutor neutro dentro de um campo uniforme.
O que acontece: o campo empurra os elétrons livres no sentido contrário a ele. As linhas chegam pela face A: os elétrons se acumulam em A (carga negativa) e falta elétron em B (carga positiva), em quantidades iguais. Essas cargas induzidas anulam o campo dentro do metal.
(01) Falsa. As faces ficam com cargas de sinais opostos: A negativa e B positiva.
(02) Verdadeira. Sobre as cargas de A (negativas) a força é oposta ao campo; sobre as de B (positivas), no sentido do campo. As duas forças estão na mesma direção, a das linhas de campo, com sentidos opostos.
(04) Verdadeira. As cargas de A e B têm o mesmo módulo e o campo é uniforme: as forças têm o mesmo módulo e sentidos opostos, e a resultante é nula. O cubo, que estava em repouso, assim permanece.
(08) Verdadeira. Logo à frente das duas faces o campo tem a mesma intensidade: o campo externo é uniforme e as cargas induzidas nas duas faces são iguais em módulo, de modo que a situação é simétrica. (Dentro do metal o campo é nulo.)
(16) Verdadeira. O cubo está isolado: a indução só separa as cargas, não cria nem tira carga. A carga total continua zero.
⚠️ A armadilha: na (02), ler “direção” como “sentido”. Na Física, direção é a reta: as duas forças estão na mesma reta, com sentidos opostos.
A ideia em uma frase: num condutor isolado, a indução separa cargas iguais e opostas; em campo uniforme, as forças se cancelam e a carga total não muda.
Resposta: soma 30 (02 + 04 + 08 + 16).
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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