UEMG 2019 — questão 14 de Física
Enunciado em texto
“Fundado em 2002 pelo Prêmio Nobel Carl Wieman, o projeto PhET Simulações Interativas da Universidade de Colorado Boulder (EUA) cria simulações interativas gratuitas de matemática e ciências. As simulações PhET baseiam-se em extensa pesquisa em educação e envolvem os alunos através de um ambiente intuitivo, estilo jogo, onde os alunos aprendem através da exploração e da descoberta”.
Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/. Acesso: 11 dez. 2018.
A figura a seguir foi obtida pelo PhET, sendo que duas partículas A e B, eletricamente carregadas, foram colocadas em uma determinada região do espaço. As setas indicam a direção e o sentido das linhas de força do vetor campo elétrico do sistema.
[Figura: tela do PhET com fundo quadriculado escuro. À esquerda, a partícula A, envolta por um brilho vermelho; à direita, a partícula B, envolta por um brilho azul. Uma malha de pequenas setas mostra o campo: em volta de A, as setas apontam para fora, afastando-se de A; em volta de B, as setas apontam para dentro, na direção de B. Na região entre as duas partículas, as setas apontam horizontalmente de A para B (para a direita). Nas bordas, as setas fazem curvas que saem do lado de A e chegam ao lado de B.]
A respeito das cargas elétricas A e B, é CORRETO afirmar que:
A) Ambas são eletricamente positivas.
B) Ambas são eletricamente negativas.
C) B é eletricamente positiva e A é negativa.
D) A é eletricamente positiva e B é negativa.
(Enunciado e figura: Vestibular UEMG 2019 — Universidade do Estado de Minas Gerais.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG).
Resolução comentada
O que a questão pede: o sinal de cada carga, a partir do sentido das setas do campo elétrico.
Passo 1 — a regra das linhas de força. As linhas de campo elétrico nascem nas cargas positivas e morrem nas negativas. Perto de uma carga positiva o campo aponta para fora (afastamento); perto de uma negativa, aponta para dentro (aproximação).
Passo 2 — lendo a figura. Em volta de A, as setas se afastam dela: A é positiva. Em volta de B, as setas convergem para ela: B é negativa. Entre as duas, as setas vão de A para B, exatamente o que se espera de um dipolo: o campo sai da positiva e entra na negativa.
Conferindo: no PhET (simulação “Cargas e Campos”), as cargas positivas aparecem em vermelho e as negativas em azul, que é a coloração da figura: A vermelha, B azul.
Por que não as outras: se as duas fossem positivas (A), as setas sairiam de ambas e, no meio do caminho, apontariam em sentidos opostos, com um ponto de campo nulo entre elas; se fossem as duas negativas (B), as setas entrariam nas duas. A figura mostra setas contínuas de A para B, o que só acontece com cargas de sinais opostos. A alternativa C inverte os sinais.
⚠️ A armadilha: achar que a seta aponta para a carga positiva (como se “a positiva atraísse o campo”). O campo indica para onde seria empurrada uma carga de prova positiva: ela é repelida por A e atraída por B. Invertendo a regra, cai-se na alternativa C.
A ideia em uma frase: linha de campo sai da carga positiva e entra na negativa: setas saindo de A e chegando a B significam A positiva e B negativa.
Resposta: alternativa D (A é positiva e B é negativa).
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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