PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 25 da UFPR 2022
O texto a seguir é referência para as questões 23 a 28. · Fase única
Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use g = 10\text{ m/s}^2 para o módulo da aceleração gravitacional.
O comportamento gráfico para o módulo do campo elétrico E numa dada região do espaço, em função da posição x dentro dessa região, é linear e está representado na figura ao lado.

Considerando as informações apresentadas no enunciado e na figura, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo da força elétrica F produzida por esse campo sobre uma carga Q = 1{,}6\ \text{µC} colocada na posição x = 4\ \text{cm}.
- AF = 8{,}0\ \text{N}.
- BF = 6{,}4\ \text{N}.
- CF = 4{,}8\ \text{N}.
- DF = 3{,}2\ \text{N}.
- EF = 1{,}6\ \text{N}.
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Resolução comentada
A força elétrica sobre uma carga num campo de módulo E é F = |Q|\,E. Então basta descobrir o valor de E em x = 4\ \text{cm} e multiplicar pela carga.
Como o gráfico é uma reta que vai de E = 15\ \text{MV/m} em x = 0 até E = 0 em x = 5\ \text{cm}, a função é:
com E em MV/m e x em cm. O coeficiente angular é -\dfrac{15}{5} = -3\ \text{MV/m por cm}.
Passos:
- Campo em x = 4\ \text{cm}: E = 15 - 3\cdot 4 = 3\ \text{MV/m} = 3\times 10^{6}\ \text{V/m}.
- Carga em coulombs: Q = 1{,}6\ \text{µC} = 1{,}6\times 10^{-6}\ \text{C}.
- Força: F = Q\,E = 1{,}6\times 10^{-6}\cdot 3\times 10^{6} = 4{,}8\ \text{N}.
O prefixo mega (10^6) e o micro (10^{-6}) se cancelam, então o resultado fica 1{,}6 \cdot 3 = 4{,}8\ \text{N}.
Alternativa C.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AUsa E = 5\ \text{MV/m}, valor que não corresponde a x = 4\ \text{cm}.
- BUsa E = 4\ \text{MV/m}, confundindo o valor de x com o do campo.
- DUsa E = 2\ \text{MV/m}, que seria o campo em x = 4{,}33\ \text{cm}, e não em 4\ \text{cm}.
- EUsa E = 1\ \text{MV/m}, valor que o gráfico só atinge em x = 4{,}67\ \text{cm}.
Assuntos: campo elétrico, força elétrica, interpretação de gráfico.
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Fonte: UFPR 2022 · Fase única. Prova oficial ↗