Assinale todas as alternativas corretas que identificam o sentido de movimentação de cargas elétricas livres quando estão em um meio permeado por um campo elétrico uniforme.
A) Cargas negativas se movimentam em direção à redução do potencial.
B) Cargas positivas se movimentam em direção ao aumento do potencial.
C) Cargas negativas se movimentam em direção ao aumento do potencial.
D) Cargas positivas se movimentam em direção à redução do potencial.

Passo 1

O enunciado pede que eu assinale todas as alternativas corretas sobre o sentido de movimentação de cargas elétricas livres num meio submetido a um campo elétrico uniforme. As alternativas são:
A) Cargas negativas se movimentam em direção à redução do potencial.
B) Cargas positivas se movimentam em direção ao aumento do potencial.
C) Cargas negativas se movimentam em direção ao aumento do potencial.
D) Cargas positivas se movimentam em direção à redução do potencial.
Informações relevantes fornecidas: há um campo elétrico uniforme no meio e estamos interessados no sentido de movimento das cargas livres (positivas e negativas) em relação ao potencial elétrico.

Passo 2

Entender a relação entre campo elétrico e potencial elétrico. Vou explicar isso devagarinho e com calma.
Definição e relação básica: o campo elétrico \mathbf{E} e o potencial elétrico V estão ligados pela relação vetorial
\mathbf{E} = -\nabla V.
O que isso significa em palavras simples: o vetor \mathbf{E} aponta na direção em que o potencial V diminui mais rapidamente. Em uma situação unidimensional (no eixo x) isso vira
E_x = -\frac{dV}{dx}.
Exemplo concreto e simples: se \mathbf{E} aponta para a direita (sentido +x) e é uniforme, então \frac{dV}{dx} = -E_x < 0, ou seja, o potencial diminui quando eu vou para a direita. Resumindo: direção de \mathbf{E} = direção de redução do potencial.

Passo 3

Força sobre uma carga elétrica e como isso gera movimento. Outra fórmula fundamental é a força elétrica sobre uma carga pontual q:
\mathbf{F} = q\,\mathbf{E}.
Aqui:
  • \mathbf{F} é a força elétrica sobre a carga,
  • q é o valor da carga (positivo ou negativo),
  • \mathbf{E} é o campo elétrico no ponto.
Consequência prática:
  • Se q>0 (carga positiva), \mathbf{F} tem o mesmo sentido de \mathbf{E}. Logo, a carga positiva é empurrada na direção do campo.
  • Se q<0 (carga negativa), \mathbf{F} tem sentido oposto ao de \mathbf{E}. Logo, a carga negativa é empurrada contra o campo.

Passo 4

Combinar os passos anteriores: direção do campo versus direção do potencial + comportamento das cargas.
Do Passo 2: \mathbf{E} aponta na direção em que o potencial V diminui (redução do potencial).
Do Passo 3: carga positiva sente força no sentido de \mathbf{E}; carga negativa sente força no sentido oposto a \mathbf{E}.
Logo:
  • Carga positiva ( q>0) → move-se no sentido de \mathbf{E} → move-se em direção à redução do potencial.
  • Carga negativa ( q<0) → move-se em sentido oposto a \mathbf{E} → move-se em direção ao aumento do potencial.
Isso é a conclusão-chave que você pode usar na prova: lembre que campo aponta para onde o potencial cai; cargas positivas vão com o campo; cargas negativas vão contra o campo.

Passo 5

Avaliação das alternativas uma a uma, usando a conclusão do passo anterior.
A) “Cargas negativas se movimentam em direção à redução do potencial.” — falso. Pelo raciocínio, cargas negativas se movimentam em direção ao aumento do potencial (oposto ao campo).
B) “Cargas positivas se movimentam em direção ao aumento do potencial.” — falso. Cargas positivas se movem em direção à redução do potencial (no sentido do campo).
C) “Cargas negativas se movimentam em direção ao aumento do potencial.” — verdadeiro. Confere com a combinação \mathbf{F}=q\mathbf{E} e \mathbf{E}=-\nabla V.
D) “Cargas positivas se movimentam em direção à redução do potencial.” — verdadeiro. Também confere com o mesmo raciocínio.

Resposta

C) Cargas negativas se movimentam em direção ao aumento do potencial.
D) Cargas positivas se movimentam em direção à redução do potencial.

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