UERJ 2017 (1º Exame de Qualificação) — questão 36 de Física

Gabarito BEletrostática — campo elétrico uniforme entre eletrodos (E = U/d)Vestibular Estadual · 1º Exame de Qualificação
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 36 de Física do UERJ 2017 (1º Exame de Qualificação)

Enunciado em texto

Utilize as informações a seguir para responder às questões de números 35 e 36.

A aplicação de campo elétrico entre dois eletrodos é um recurso eficaz para separação de compostos iônicos. Sob o efeito do campo elétrico, os íons são atraídos para os eletrodos de carga oposta.

Admita que a distância entre os eletrodos de um campo elétrico é de 20 cm e que a diferença de potencial efetiva aplicada ao circuito é de 6 V.

Nesse caso, a intensidade do campo elétrico, em V/m, equivale a:

(A) 40

(B) 30

(C) 20

(D) 10

(Enunciado: Vestibular Estadual UERJ 2017, 1º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).

Resolução comentada

O que a questão pede: a intensidade do campo elétrico entre dois eletrodos separados por 20 cm, com 6 V entre eles.

Passo 1 — a relação entre campo e tensão. Entre dois eletrodos planos e paralelos, o campo é praticamente uniforme, e a diferença de potencial é o campo vezes a distância: U=E dU = E\,d. Daí E=U/dE = U/d.

Passo 2 — a distância em metros, porque a resposta é em V/m: 20 cm = 0,20 m.

E=Ud=60,20=30 V/mE = \frac{U}{d} = \frac{6}{0{,}20} = 30\ \text{V/m}

Conferindo pela unidade: V/m quer dizer “volts por metro”. Se em 0,2 m a tensão cai 6 V, em 1 m (cinco vezes mais) cairia 30 V.

⚠️ A armadilha: deixar a distância em centímetros: 6/20=0,36/20 = 0{,}3, que é o campo em V/cm, não em V/m. Para passar de V/cm para V/m, multiplica-se por 100: 0,3 V/cm = 30 V/m.

A ideia em uma frase: no campo uniforme, E = U/d — com d em metros para o resultado sair em V/m.

Resposta: alternativa B (30 V/m).

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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