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Questão FC714614

O uso de janelas eletrocrômicas em edifícios é considerado uma das mais promissoras formas de economia de energia em ambientes fechados. Nessas janelas, a intensidade da luz do Sol

Eletrostática

VUNESP · 2025

O uso de janelas eletrocrômicas em edifícios é considerado uma das mais promissoras formas de economia de energia em ambientes fechados. Nessas janelas, a intensidade da luz do Sol que é transmitida para o interior das edificações pode ser controlada, permitindo o ajuste da luminosidade e da temperatura nos ambientes internos. O eletrocromismo consiste na mudança das propriedades ópticas de determinado material por meio da aplicação de um estímulo elétrico externo sobre ele.

 

 

(https://www.explainthatstuff.com. Adaptado.)

 

Considere que, quando uma tensão constante de 4 V é aplicada entre as faces de uma janela eletrocrômica, estabelece- -se um campo elétrico uniforme no meio que separa essas faces, e que íons de lítio, cada um com uma carga positiva de 1,6 × 10–19 C, migram através desse meio, movendo-se de um eletrodo mais próximo da face interna para outro mais próximo da face externa da janela. Esse movimento dos íons altera a coloração do meio existente entre os eletrodos, aumentando a opacidade da janela. Sendo d = 5 mm a distância entre os eletrodos, a intensidade da força elétrica que atua sobre cada íon de lítio quando eles se movem nessa janela é de

  1. 2,56 × 10–16 N.
  2. 6,40 × 10–19 N.
  3. 1,28 × 10–16 N.
  4. 4,00 × 102 N.
  5. 8,00 × 102 N.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Calcule primeiro o campo elétrico uniforme entre as faces: \(E=\dfrac{V}{d}=\dfrac{4\ \text{V}}{5{,}0\times10^{-3}\ \text{m}}=800\ \text{V·m}^{-1}\).

A força elétrica sobre um íon é dada por \(F=qE\), onde \(q=1{,}6\times10^{-19}\ \text{C}\) é a carga do íon de lítio. Assim, \(F=(1{,}6\times10^{-19})(800)=1{,}28\times10^{-16}\ \text{N}\).
Portanto, a intensidade da força que atua em cada íon é \(1{,}28\times10^{-16}\ \text{N}\).

Essa magnitude assume campo uniforme e tensão constante, explicando o valor indicado na alternativa correta.

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