UEPG 2023 (Vocacionada) — questão 40 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar cinco afirmações de eletricidade e somar as corretas.

(01) Verdadeira (com a partícula de carga −q considerada fixa no centro, que é o que a afirmação descreve: uma gira “em torno” da outra, num círculo de raio R). A atração de Coulomb faz o papel de força centrípeta:

$$\frac{k\,q^2}{R^2} = m\,\omega^2 R \;\Rightarrow\; \omega = |q|\sqrt{\frac{k}{mR^3}}$$

$$f = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{|q|}{2\pi R}\sqrt{\frac{k}{mR}}$$

(Repare que $\sqrt{1/R^3} = \frac{1}{R}\sqrt{1/R}$.)

(02) Verdadeira. No atrito, elétrons passam de um corpo para o outro: um fica com excesso e o outro com falta de elétrons, ou seja, sinais contrários. E pela conservação da carga (corpos inicialmente neutros), o que um ganha o outro perde: mesmo valor absoluto.

(04) Falsa. Campo elétrico e força elétrica são vetoriais, mas o potencial elétrico é escalar (energia por unidade de carga).

(08) Verdadeira. Potencial é energia por carga: J/C (que é o volt). Campo é força por carga: N/C (que equivale a V/m).

(16) Verdadeira. Decompondo a velocidade: a componente paralela ao campo não sofre força e fica constante; a componente perpendicular produz um MCU. A combinação é uma hélice percorrida com velocidade de módulo constante. O sinal da carga só muda o sentido de giro.

⚠️ A armadilha: a (04). Por ser “parente” do campo, o potencial parece vetorial, mas é escalar: potenciais de várias cargas se somam algebricamente, com sinal, sem regra do paralelogramo.

A ideia em uma frase: campo e força são vetores, potencial é escalar; e carga com velocidade oblíqua ao campo magnético descreve uma hélice.

Resposta: soma 27 (01 + 02 + 08 + 16).