Questão 4 Quais das opções apresentam as unidades de medidas correspondentes às grandezas físicas estudadas no campo elétrico?
I. A carga elétrica é medida em Newton por Coulomb.
III. A força elétrica é medida em Newton.
II. O campo elétrico é medido em Coulomb.
IV. A distância é medida em metros.
Estão corretas:
a) I, II.
b) ( III, IV.
c) ( ) I, IV.
d) ( ) II, III.
e) I, II e III.
I. A carga elétrica é medida em Newton por Coulomb.
III. A força elétrica é medida em Newton.
II. O campo elétrico é medido em Coulomb.
IV. A distância é medida em metros.
a) I, II.
b) ( III, IV.
c) ( ) I, IV.
d) ( ) II, III.
e) I, II e III.
Passo 1
O enunciado pede para identificar quais das afirmações sobre unidades de grandezas no campo elétrico estão corretas. As afirmações dadas são:
- I. A carga elétrica é medida em Newton por Coulomb.
- II. O campo elétrico é medido em Coulomb.
- III. A força elétrica é medida em Newton.
- IV. A distância é medida em metros.
A tarefa final é escolher a alternativa correta entre as opções (a) a (e).
Passo 2
Vamos analisar o item I: “A carga elétrica é medida em Newton por Coulomb.”
Primeiro, o que é carga elétrica e qual sua unidade? A carga elétrica é uma propriedade da matéria que causa interações eletromagnéticas. A unidade SI da carga elétrica é o Coulomb, denotado por . Uma relação prática que mostra isso é a definição de corrente elétrica:
Primeiro, o que é carga elétrica e qual sua unidade? A carga elétrica é uma propriedade da matéria que causa interações eletromagnéticas. A unidade SI da carga elétrica é o Coulomb, denotado por
onde
é a corrente em ampère (
),
é a carga em Coulomb (
) e
é o tempo em segundos (
). Portanto, a carga elétrica é medida em
, não em
. Conclusão: o item I é falso.
Passo 3
Agora o item II: “O campo elétrico é medido em Coulomb.”
O campo elétrico em um ponto é definido como a força elétrica por unidade de carga de prova colocada ali:
O campo elétrico
onde
é a força elétrica (em
) e
é a carga (em
). Assim, a unidade de
é
Outra unidade equivalente muito usada é volt por metro,
, e vale que
. Portanto, o campo elétrico NÃO é medido em Coulomb; o item II é falso.
Passo 4
Analisando o item III: “A força elétrica é medida em Newton.”
Força é uma grandeza de dinâmica e a unidade SI de força é o Newton, . A segunda lei de Newton mostra a origem dessa unidade:
Força é uma grandeza de dinâmica e a unidade SI de força é o Newton,
onde
tem unidade
e
tem unidade
, logo
. A força elétrica é uma força, então sua unidade é
. Conclusão: o item III é verdadeiro.
Passo 5
Agora o item IV: “A distância é medida em metros.”
Distância (ou comprimento) tem como unidade base no SI o metro, . Isso é básico do sistema internacional de unidades. Portanto o item IV é verdadeiro.
Distância (ou comprimento) tem como unidade base no SI o metro,
Passo 6
Resumo das verificações:
- I: falso (carga em
, não em ). - II: falso (campo elétrico em
ou , não em ). - III: verdadeiro (força em
). - IV: verdadeiro (distância em
).
Das alternativas fornecidas, a que apresenta apenas os itens III e IV corretos é a alternativa (b).
Resposta
b) III, IV.