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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 74 (CFS 2) da EEAR 2016

CFS 2 · Física: Campo elétrico

– São dadas duas cargas, conforme a figura:

Duas cargas pontuais Q1 e Q2 dispostas perpendicularmente em relação a um ponto P, com Q1 à esquerda de P e Q2 abaixo de P, conectadas a P por linhas tracejadas que formam um ângulo reto.

Considerando \text{E}_1 o módulo do campo elétrico devido à carga \text{Q}_1, \text{E}_2 o módulo do campo elétrico devido a carga \text{Q}_2, \text{V}_1 o potencial elétrico devido a carga \text{Q}_1 e \text{V}_2 o potencial elétrico devido a carga \text{Q}_2. Considere \text{E}_\text{p} o campo elétrico e \text{V}_\text{p} o potencial resultantes no ponto P. Julgue as expressões abaixo como verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) \text{E}_\text{p} = \text{E}_1 + \text{E}_2
( ) \text{V}_\text{p} = \text{V}_1 + \text{V}_2
( ) \vec{\text{E}}_\text{p} = \vec{\text{E}}_1 + \vec{\text{E}}_2
( ) \vec{\text{V}}_\text{p} = \vec{\text{V}}_1 + \vec{\text{V}}_2

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.

  1. A
    V – V – F – F
  2. B
    V – F – F – V
  3. C
    F – F – V – V
  4. D
    F – V – V – F
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Resolução comentada

O campo elétrico é uma grandeza vetorial, e o potencial elétrico é uma grandeza escalar. Isso decide como cada um se soma pelo princípio da superposição.

Na figura, os segmentos que ligam Q₁ e Q₂ ao ponto P formam um ângulo reto. Logo, \vec{E}_1 e \vec{E}_2 são perpendiculares entre si em P.

  1. E_p = E_1 + E_2: falsa. Essa soma de módulos só vale quando os campos têm a mesma direção e o mesmo sentido. Aqui, como são perpendiculares, o módulo resultante é E_p = \sqrt{E_1^2 + E_2^2}.

  2. V_p = V_1 + V_2: verdadeira. O potencial é escalar (com sinal da carga), então a soma é algébrica, sem se preocupar com direções.

  3. \vec{E}_p = \vec{E}_1 + \vec{E}_2: verdadeira. É a superposição vetorial dos campos.

  4. \vec{V}_p = \vec{V}_1 + \vec{V}_2: falsa. O potencial não é vetor, então não existe soma vetorial de potenciais.

A sequência é F – V – V – F.

Alternativa D.

Pegadinha: A afirmação 4 engana ao usar a seta de vetor sobre o potencial, que é grandeza escalar, e a 1 engana ao somar módulos de campos perpendiculares.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ASoma os módulos dos campos mesmo com campos perpendiculares e trata o potencial como vetor.
  • BDiz que o módulo do campo é a soma simples dos módulos e que o potencial é vetorial, além de negar a soma escalar dos potenciais.
  • CNega a soma escalar dos potenciais e afirma que o potencial é vetor.

Assuntos: Campo elétrico, Potencial elétrico e energia potencial elétrica.

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Fonte: EEAR 2016 · CFS 2. Prova oficial ↗