UNESP 2026 — questão 81 de Física

Enunciado em texto
O uso de janelas eletrocrômicas em edifícios é considerado uma das mais promissoras formas de economia de energia em ambientes fechados. Nessas janelas, a intensidade da luz do Sol que é transmitida para o interior das edificações pode ser controlada, permitindo o ajuste da luminosidade e da temperatura nos ambientes internos. O eletrocromismo consiste na mudança das propriedades ópticas de determinado material por meio da aplicação de um estímulo elétrico externo sobre ele.
(https://www.explainthatstuff.com. Adaptado.)
Considere que, quando uma tensão constante de 4 V é aplicada entre as faces de uma janela eletrocrômica, estabelece-se um campo elétrico uniforme no meio que separa essas faces, e que íons de lítio, cada um com uma carga positiva de 1,6 × 10⁻¹⁹ C, migram através desse meio, movendo-se de um eletrodo mais próximo da face interna para outro mais próximo da face externa da janela. Esse movimento dos íons altera a coloração do meio existente entre os eletrodos, aumentando a opacidade da janela. Sendo d = 5 mm a distância entre os eletrodos, a intensidade da força elétrica que atua sobre cada íon de lítio quando eles se movem nessa janela é de
A 2,56 × 10⁻¹⁶ N.
B 6,40 × 10⁻¹⁹ N.
C 1,28 × 10⁻¹⁶ N.
D 4,00 × 10² N.
E 8,00 × 10² N.
(Enunciado e figura: Vestibular Unesp 2026, 1ª fase — Unesp/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual Paulista (Unesp) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a força elétrica sobre cada íon de lítio dentro da janela eletrocrômica.
Passo 1 — o campo entre as faces. O enunciado diz campo uniforme, que é o caso de duas placas paralelas. Aí vale a relação direta entre tensão e campo:
Passo 2 — converta a distância. . Esta conversão é metade das respostas erradas da questão.
Passo 3 — a força sobre a carga.
Confira as alternativas erradas — cada uma é um erro específico:
• B () é — multiplicou pela tensão em vez do campo. Isso não é força, é energia (em joules).
• D e E ( e ) são o campo elétrico, não a força — esqueceram de multiplicar pela carga. Repare que é justamente o valor de .
• A () é o dobro: usou ou dobrou a carga.
Ordem de grandeza: parece ridículo, e é — mas a massa de um íon de lítio é da ordem de . A aceleração daria . No mundo atômico, força minúscula não significa efeito minúsculo.
Por que a janela escurece: os íons migrando mudam o estado de oxidação do material entre os eletrodos, e com isso muda o que ele absorve da luz. Inverta a tensão e eles voltam — a janela clareia. É uma janela com "botão de persiana", sem persiana.
Resposta: alternativa C (1,28 × 10⁻¹⁶ N).
Resolução em vídeo
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