UERJ 2019 (2º Exame de Qualificação) — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Na ilustração, estão representados os pontos I, II, III e IV em um campo elétrico uniforme.
[Figura: duas placas verticais paralelas, a da esquerda com cargas positivas (+) e a da direita com cargas negativas (−). Entre elas, linhas de campo horizontais, igualmente espaçadas, com setas apontando para a direita, e a indicação . Os pontos, da esquerda para a direita: I, no alto, bem perto da placa positiva; II, um pouco à direita de I, mais abaixo; III, à direita de II, na mesma altura de II; IV, mais abaixo e mais à direita, perto da placa negativa.]
Uma partícula de massa desprezível e carga positiva adquire a maior energia potencial elétrica possível se for colocada no ponto:
(A) I
(B) II
(C) III
(D) IV
(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2019, 2º 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: em qual dos quatro pontos uma carga positiva teria a maior energia potencial elétrica.
Passo 1 — a energia potencial depende do potencial do ponto:
Com q positiva, a energia é maior onde o potencial V é maior.
Passo 2 — onde o potencial é maior. O potencial elétrico diminui no sentido do campo. Aqui o campo vai da placa positiva (esquerda) para a negativa (direita), então o potencial é máximo junto à placa positiva e cai à medida que se anda para a direita.
Passo 3 — comparar os pontos. Num campo uniforme com linhas horizontais, as superfícies equipotenciais são verticais: o que importa é só a distância horizontal até a placa positiva, e não a altura do ponto. O ponto mais à esquerda é o I; depois vêm II, III e, por último, IV.
Logo, o maior potencial, e a maior energia potencial da carga positiva, está em I.
Conferindo pela intuição: solta em I, a carga positiva seria empurrada pelo campo para a direita, ganhando energia cinética. Ela só pode ganhar essa energia porque partiu de onde a energia potencial era maior.
⚠️ A armadilha: marcar IV, o ponto mais perto da placa negativa, pensando que “a carga positiva quer ir para lá, então ali tem mais energia”. É o contrário: a carga vai espontaneamente para onde a energia potencial é menor. Em IV ela teria a menor energia potencial das quatro.
A ideia em uma frase: o potencial cai no sentido do campo; uma carga positiva tem mais energia potencial onde o potencial é maior, ou seja, perto da placa positiva.
Resposta: alternativa A (ponto I).
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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