Calcule o trabalho realizado por uma força elétrica que move uma carga de 3 µC a uma distância de 2 m em um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Calcule o trabalho realizado por uma força elétrica que move uma carga de 3 µC a uma distância de 2 m em um campo elétrico uniforme de 500 N/C. Qual é o trabalho realizado?
- A) 3 mJ
- B) 6 mJ
- C) 1,5 mJ
- D) 0,5 mJ
- E) 4 mJ
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza pedida. O trabalho de uma força elétrica em um campo elétrico uniforme é dado por W = q · E · d, em que q é a carga, E é a intensidade do campo e d é o deslocamento na direção do campo.
- Converta as unidades para o Sistema Internacional. A carga de 3 µC equivale a 3 x 10^-6 C. O campo de 500 N/C e a distância de 2 m já estão em unidades do SI.
- Substitua os valores na fórmula. W = 3 x 10^-6 x 500 x 2 = 3 x 10^-3 J.
- Converta o resultado para milijoules. Como 1 mJ = 10^-3 J, o trabalho é 3 mJ, que corresponde à alternativa A, gabarito oficial.
- Por que as demais estão erradas:
- B) 6 mJ dobraria o resultado, o que ocorre ao elevar a distância ao quadrado, procedimento que não faz parte da fórmula.
- C) 1,5 mJ corresponderia a dividir o resultado por 2, como se o trabalho fosse metade de qEd, confundindo com a fórmula de energia cinética.
- D) 0,5 mJ resulta de uma divisão indevida do produto q·E pelo valor 3, uma troca na ordem das operações ou um erro de cálculo.
- E) 4 mJ é fruto de um erro aritmético ou de manipulação incorreta das potências de dez, sem relação com a fórmula correta.
💡 Dica: Use a fórmula do trabalho: W = F * d.
Alternativa por alternativa
É a resposta que o enunciado sustenta.
O aluno provavelmente elevou a distância ao quadrado (d^2 = 4 m^2) ou aplicou o deslocamento duas vezes, obtendo o dobro do valor correto.
O aluno provavelmente tomou metade do produto qEd, confundindo a fórmula do trabalho elétrico com a da energia cinética (1/2 m v^2) ou com a energia armazenada em um capacitor.
O aluno provavelmente dividiu o produto q·E por 3, ou inverteu uma operação no cálculo, chegando a um valor três vezes menor que o correto.
O aluno provavelmente errou no tratamento das potências de dez ou em uma multiplicação intermediária, chegando a um valor de 4 mJ que não corresponde a qEd.
Raio-X da questão
trabalho em física
avaliacao
cálculo de trabalho · força elétrica
Revisar a fórmula do trabalho e como aplicá-la em campos elétricos.
Confundir a fórmula do trabalho, utilizando a força em vez da carga e da distância corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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