UEPG 2022 (Vocacionada) — questão 34 de Física

Gabarito 30Eletrostática — força e campo elétrico, unidade de campo, equilíbrio de forças e condutor em equilíbrioVestibular de Outono · Prova Vocacionada (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 34 de Física do UEPG 2022 (Vocacionada)

Enunciado em texto

Quando uma partícula com carga elétrica é colocada, em repouso, em um ponto do espaço, a região ao redor dessa partícula adquire propriedades que a caracterizam, pois nessa região passa a existir um campo elétrico. Considerando essas informações, assinale o que for correto.

(01) Quando uma carga positiva é colocada numa região onde existe um campo elétrico, esta ficará sujeita à ação de uma força elétrica de mesma direção do campo, porém em sentido contrário a ele.

(02) O campo elétrico gerado por uma carga puntiforme positiva é chamado de campo elétrico de afastamento.

(04) A grandeza campo elétrico é vetorial e pode ser medida em V⋅m−1\text{V} \cdot \text{m}^{-1}.

(08) Quando uma partícula carregada, sobre a qual atuam apenas forças elétrica e gravitacional, cai verticalmente com velocidade constante nas proximidades da Terra, conclui-se que essas forças terão módulos iguais.

(16) O campo elétrico é nulo no interior de um corpo condutor em equilíbrio eletrostático.

(Enunciado: Vestibular de Outono 2022 UEPG — UEPG.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Coordenadoria de Processos de Seleção (CPS).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre o campo elétrico.

(01) Falsa. Como F⃗=q E⃗\vec{F} = q\,\vec{E}, com q>0q > 0 a força tem a mesma direção e o mesmo sentido do campo. Sentido contrário é o caso da carga negativa.

(02) Verdadeira. O campo de uma carga positiva aponta radialmente para fora dela (“de afastamento”); o de uma carga negativa aponta para dentro (“de aproximação”).

(04) Verdadeira. O campo tem direção e sentido (vetorial). Sua unidade é N/C, que equivale a V/m, porque E=U/dE = U/d num campo uniforme:

Vm=J/Cm=N⋅mC⋅m=NC\frac{\text{V}}{\text{m}} = \frac{\text{J/C}}{\text{m}} = \frac{\text{N} \cdot \text{m}}{\text{C} \cdot \text{m}} = \frac{\text{N}}{\text{C}}

(08) Verdadeira. Velocidade constante significa resultante nula (primeira lei). Com só duas forças, elas têm de ter módulos iguais e sentidos opostos: a força elétrica aponta para cima e equilibra o peso.

(16) Verdadeira. Se houvesse campo dentro do condutor, os elétrons livres se moveriam, e ele não estaria em equilíbrio. No equilíbrio eletrostático, as cargas se distribuem na superfície de modo que o campo interno é nulo.

⚠️ A armadilha: a (08) parece estranha (“está caindo, então o peso tem de ganhar”). Mas cair com velocidade constante é estar em equilíbrio dinâmico: a resultante é zero.

A ideia em uma frase: carga positiva é empurrada no sentido do campo; e velocidade constante sempre quer dizer resultante nula.

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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