Uma esfera metálica isolada de raio R = 0,050 m carrega-se com Q = 2,0×10?6 C. Usando a constante…
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
Uma esfera metálica isolada de raio R = 0,050 m carrega-se com Q = 2,0×10?6 C. Usando a constante eletrostática k = 9,0×10? N·m²/C², calcule o potencial elétrico V na superfície da esfera (V em volts). Use V = k·Q / R.
- A) V = -3,6×105 V
- B) V = 1,8×105 V
- C) V = 3,6×104 V
- D) V = 7,2×105 V
- E) V = 3,6×105 V
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Q = 2,0×10^-6 C, R = 0,050 m e k = 9,0×10^9 N·m²/C². O expoente de k aparece truncado no enunciado, mas o valor usual da constante eletrostática é 9,0×10^9. Passo 2: Aplique a fórmula V = k·Q / R. Passo 3: Calcule o numerador: 9,0×10^9 × 2,0×10^-6 = 18×10^3 = 18000 (unidades N·m²/C² × C = N·m²/C). Passo 4: Divida pelo raio: 18000 / 0,050 = 360000 = 3,6×10^5 V. Passo 5: Conclusão: V = 3,6×10^5 V, alternativa E, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A tem sinal negativo, mas a carga Q é positiva, então V também é positivo; B usaria o raio como 0,10 m, que é o diâmetro; C desloca a potência de dez em uma ordem; D usaria o raio como 0,025 m, ou seja, metade do valor real.
💡 Dica: Aplique a fórmula do potencial elétrico diretamente.
Alternativa por alternativa
Acredita que o sinal negativo é necessário ou que a esfera está carregada negativamente, embora o enunciado diga que Q = 2,0×10^-6 C é positiva.
Por que engana: Confundir a fórmula do potencial elétrico e aplicar valores incorretos, resultando em um valor que não corresponde à situação apresentada.
Usa o diâmetro (0,10 m) no lugar do raio (0,050 m) no denominador da fórmula, o que reduz o potencial à metade.
Erra a potência de dez na divisão ou na multiplicação, obtendo 3,6×10^4 em vez de 3,6×10^5, ou seja, uma ordem de grandeza a menos.
Divide por R/2 (0,025 m) em vez de R, o que dobra o resultado; trata metade do raio como se fosse o raio.
Usando V = k·Q / R = (9,0×10? N·m²/C²)·(2,0×10?6 C)/(0,050 m) = 3,6×105 V; resultado em volts (SI).
Raio-X da questão
potencial elétrico
avaliacao
potencial elétrico · cálculo de grandezas físicas
Revisar a fórmula do potencial elétrico e suas aplicações.
Confundir a fórmula do potencial elétrico e aplicar valores incorretos, resultando em um valor que não corresponde à situação apresentada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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