Uma partícula de massa m=2.10-6 kg e carga q=4.10-5 C está em repouso entre duas placas metálicas paralelas e horizontais eletricamente carregadas. Considerando a aceleração da gravidade g=10 m/s2 , é possível afirmar que o módulo do vetor campo elétrico existente entre as placas é
- A)0,2 N/C.
Errada, porque 0,2 N/C não equilibra o peso da partícula com a carga dada.
- B)0,5 N/C.
Certa, pois o campo deve satisfazer qE = mg, o que leva a E = 0,5 N/C.
- C)1 N/C.
Errada, esse valor produziria uma força elétrica maior do que o peso.
- D)2 N/C.
Errada, pois dobraria a força elétrica em relação ao necessário para o equilíbrio.
- E)5 N/C.
Errada, esse campo seria muito intenso para manter a partícula em repouso.
Gabarito: B
Quando uma partícula está em repouso entre placas carregadas, isso significa que a resultante das forças sobre ela é zero. Aqui, o peso puxa para baixo com intensidade mg, e a força elétrica deve puxar para cima com a mesma intensidade para equilibrar tudo. Sem equilíbrio, a partícula aceleraria e adeus repouso. O ponto-chave é usar a relação entre força elétrica e campo elétrico: Fel = qE. Como a carga é positiva, o sentido da força elétrica é o mesmo do campo, mas, para achar o módulo, o que importa é igualar as intensidades: qE = mg. Em problemas desse tipo, o campo entre placas funciona como um "segura-peso" eletrostático. Fazendo as contas: mg = 2 x 10^-6 x 10 = 2 x 10^-5 N. Então E = mg/q = (2 x 10^-5) / (4 x 10^-5) = 0,5 N/C. Pronto, gabarito B. É uma conta curta, mas a FGV adora esconder a ideia de equilíbrio estático dentro de um enunciado simples. Resumo mental: em repouso, forças se anulam; para partícula carregada, a força elétrica compensa o peso. Se você enxergar isso rápido, a questão vira quase uma continha de cabeça.