O campo elétrico não pode ser visto ou tocado, mas podemos constatar sua existência num ponto usando uma carga de prova positiva. Quando colocada nesse ponto, a carga de prova fica sujeita a uma força de origem elétrica. Sejam as seguintes afirmativas:
I. O campo elétrico é uma grandeza vetorial.
II. O produto do campo elétrico num ponto pela carga de prova ali colocada é igual à força elétrica exercida sobre a carga de prova.
III. O campo elétrico devido a uma carga elétrica puntiforme é uniforme.
IV. Se o campo elétrico for uniforme, o sentido da força elétrica que atua sobre a carga de prova não depende de sua localização em relação à carga que produziu o campo elétrico.
Assinale a alternativa correta:
a) Somente as afirmativas I e II estão corretas
b) Somente as afirmativas I e III estão corretas
c) Somente as afirmativas II e III estão corretas
d) Somente as afirmativas III e IV estão corretas
e) Somente as afirmativas I, II e III estão corretas

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre campo elétrico, que é um conceito da Física que estuda como as cargas elétricas interagem no espaço. Precisamos analisar quatro afirmativas sobre o campo elétrico para ver quais estão corretas. Para resolver isso, vamos lembrar que o campo elétrico é uma grandeza que tem direção e sentido (ou seja, é vetorial) e que ele descreve a força que uma carga exerce sobre outra à distância.

Passo 2

Afirmativa I: O campo elétrico é uma grandeza vetorial.
Isso está correto! O campo elétrico tem direção e sentido, ou seja, além de ter intensidade, ele aponta para onde a força está agindo. Portanto, ele é uma grandeza vetorial.

Passo 3

Afirmativa II: O produto do campo elétrico num ponto pela carga de prova ali colocada é igual à força elétrica exercida sobre a carga de prova.
Também está correta! A relação entre o campo elétrico e a força elétrica é dada pela fórmula:
Onde é a carga de prova. Isso mostra que a força elétrica é igual ao campo elétrico multiplicado pela carga.

Passo 4

Afirmativa III: O campo elétrico devido a uma carga elétrica puntiforme é uniforme.
Essa está errada. O campo elétrico de uma carga pontual não é uniforme; ele varia com a distância da carga. A intensidade do campo elétrico de uma carga pontual é dada por:
Onde é a constante de Coulomb, é a carga, e é a distância. Como depende de , o campo não é uniforme.

Passo 5

Afirmativa IV: Se o campo elétrico for uniforme, o sentido da força elétrica que atua sobre a carga de prova não depende de sua localização em relação à carga que produziu o campo elétrico.
Essa também está errada. Mesmo que o campo elétrico seja uniforme, o sentido da força depende do sinal da carga de prova. Se a carga de prova for positiva, a força será na direção do campo; se for negativa, na direção oposta. Portanto, a localização em relação à fonte pode influenciar o sentido da força dependendo da carga de prova.

Resposta

A alternativa correta é a letra e): Somente as afirmativas I, II e III estão corretas.

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Considere uma esfera metálica maciça eletrizada negativamente e muito distante de outras cargas elétricas. Sobre a carga elétrica na esfera, podemos afirmar:
a) Acumula-se no seu centro
b) Distribui-se uniformemente sobre sua superficie
c) Distribui-se uniformemente por todo o seu volume
d) Distribui-se por todo o volume e com densidade aumentando com a distância ao seu centro
e) Distribui-se por todo o volume com densidade diminuindo com a distância ao seu centro
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