ENEM 2025 — Questão 104 de Física
Resolução comentada da questão 104 de Física do ENEM 2025 sobre campo elétrico e força elétrica, com explicação passo a passo e análise das alternativas.
ENEM 2025
Questão 104
A Figura 1 apresenta o esquema de um tubo de imagem em que um filamento, na posição A, libera elétrons por efeito termoiônico. Esses elétrons formam um feixe estreito, que é acelerado por campos elétricos em direção à parte interna da tela. Nesse caminho, o feixe de elétrons passa por outro campo elétrico, na região B, atingindo, em seguida, a parte interna da tela do tubo, a qual é recoberta por um material que emite luz ao receber o impacto dos elétrons.
Na Figura 2, a carga negativa representa o feixe de elétrons que é acelerado e, posteriormente, atinge um ponto da tela. O campo elétrico na região B apresenta a seguinte configuração:
Nessa situação, qual ponto da tela será atingido pelo feixe de elétrons?
Fonte de referência da questão e do gabarito: Inep — Provas e Gabaritos do ENEM. A resolução e a explicação pedagógica são editoriais do Autoeduc.
Resolução comentada
Entenda passo a passo
A resolução combina explicação textual, fórmulas, gráficos, demonstrações e exercícios de fixação quando necessários.
O que a questão está pedindo?
A questão apresenta um feixe de elétrons que inicialmente se movimenta horizontalmente em direção à tela. Antes de atingir a tela, esse feixe atravessa uma região onde existe um campo elétrico vertical apontando para cima.
A pergunta é: para qual lado o feixe de elétrons será desviado e, consequentemente, qual ponto da tela será atingido?
Para resolver, precisamos observar duas informações:
o sentido do campo elétrico;
o sinal da carga da partícula.
O detalhe decisivo é que estamos lidando com elétrons, e elétrons possuem carga elétrica negativa.
Quais informações são importantes?
A Figura 2 mostra:
o elétron deslocando-se inicialmente para a direita;
o campo elétrico apontando para cima;
a partícula possui carga negativa.
Podemos organizar:
Velocidade inicial do elétron → para a direita
Campo elétrico → para cima
Carga do elétron → negativa
Agora precisamos descobrir em qual direção atua a força elétrica sobre o elétron.
Qual conteúdo precisamos conhecer?
O que é um campo elétrico?
Um campo elétrico representa uma região na qual uma carga elétrica pode sofrer uma força. A direção indicada pelo campo elétrico é definida convencionalmente como a direção em que uma carga positiva seria empurrada. Isso é fundamental.
Portanto: Carga positiva → força no mesmo sentido do campo elétrico
Mas: Carga negativa → força no sentido contrário ao campo elétrico
Como o elétron possui carga negativa, ele será acelerado na direção contrária às setas mostradas no campo.
Qual é a carga do elétron?
O elétron possui carga elétrica negativa.
Podemos representar simplesmente como:
Essa informação muda completamente o sentido da força elétrica.
Se a partícula fosse positiva e o campo estivesse apontando para cima, a força também apontaria para cima.
Como descobrir o sentido da força elétrica?
Observe a Figura 2. As setas do campo elétrico apontam: para cima.
Agora lembre: o elétron possui carga negativa. Logo, a força elétrica será contrária ao campo.
Portanto, enquanto atravessa a região B, o feixe será acelerado para baixo.
O movimento para a direita desaparece?
Não. Esse é um ponto muito importante. Antes de entrar no campo elétrico, o elétron já está se movimentando para a direita. Ao entrar na região B, o campo elétrico não elimina instantaneamente esse movimento horizontal. Portanto, o elétron continua avançando para a direita enquanto, ao mesmo tempo, começa a ser acelerado para baixo.
Temos então dois movimentos acontecendo simultaneamente: movimento horizontal → para a direita e desvio vertical → para baixo O resultado é uma trajetória curva em direção à parte inferior da tela.
Por que o elétron não simplesmente cai verticalmente?
Porque ele já possui velocidade horizontal. A força elétrica adiciona uma aceleração vertical, mas não elimina imediatamente a velocidade que o elétron já possuía na horizontal. Assim, ocorre uma combinação de movimentos.
Podemos comparar com uma bola lançada horizontalmente. A bola continua avançando enquanto a gravidade a acelera para baixo. No caso desta questão: o movimento horizontal já existe; o campo elétrico provoca o desvio vertical. Por isso, a trajetória é curva.
O que acontece quando o elétron sai da região do campo?
Enquanto está dentro da região B, existe força elétrica atuando para baixo. Por isso, sua velocidade vai adquirindo uma componente vertical para baixo. Quando o elétron sai da região onde existe o campo elétrico, essa força deixa de atuar. Entretanto, o elétron já possui uma velocidade direcionada: para a direita e para baixo.
Depois disso, ele continua aproximadamente nessa direção até atingir a tela. Por isso, o ponto atingido estará abaixo da região central.
Como identificar o ponto correto na tela?
A Figura 1 apresenta cinco pontos possíveis.
Podemos interpretá-los aproximadamente assim:
Ponto 1 → região superior
Ponto 2 → região inferior
Ponto 3 → região central mais à direita
Ponto 4 → região central mais à esquerda
Ponto 5 → região central
Como o campo elétrico provoca um desvio para baixo, devemos procurar um ponto situado abaixo da posição que o feixe atingiria sem o campo. Esse ponto é: 2. Portanto: Alternativa B.
Como chegar à resposta?
Primeiro: Qual é o sentido do campo elétrico? Para cima.
Depois: Qual é o sinal da carga? Negativo.
Então: Qual é o sentido da força elétrica? Contrário ao campo. Portanto: para baixo.
Agora observe o movimento.
O elétron continua indo para a direita, mas é desviado para baixo. Assim: velocidade para a direita e força para baixo
Roteiro de resolução
- 1
Entenda o comando
A questão apresenta um feixe de elétrons que inicialmente se movimenta horizontalmente em direção à tela.
- 2
Separe os dados relevantes
A Figura 2 mostra:
- 3
Aplique o conteúdo
O que é um campo elétrico?
Resposta
B) Ponto 2.
O campo elétrico da região B aponta para cima Como o elétron possui carga elétrica negativa, a força elétrica atua no sentido contrário ao campo, ou seja, para baixo. O elétron continua se deslocando para a direita, mas sua trajetória é desviada para baixo. Consequentemente, o feixe atinge a região inferior da tela, correspondente ao: ponto 2.
Análise das alternativas
A) Ponto 1 — Incorreta
O ponto 1 está localizado na região superior da tela. Para o elétron atingir esse ponto, seria necessário que sua trajetória fosse desviada para cima. Entretanto, o elétron possui carga negativa e o campo elétrico aponta para cima. Logo, a força elétrica atua para baixo. Portanto, o feixe não será direcionado ao ponto 1.
B) Ponto 2 — Correta
O ponto 2 está localizado abaixo da região central da tela. Como: campo elétrico → para cima e elétron → carga negativa. a força elétrica sobre o elétron aponta: para baixo. O feixe, portanto, é desviado para baixo enquanto continua avançando para a direita.
Assim, atinge o ponto 2.
C) Ponto 3 — Incorreta
O ponto 3 representa uma região aproximadamente central da tela. Esse seria um resultado compatível com uma situação em que o feixe praticamente não sofresse desvio vertical. Entretanto, existe um campo elétrico atuando sobre os elétrons. Como eles possuem carga, sofrem força elétrica e sua trajetória é alterada. Por isso, o feixe não permanece na direção central.
D) Ponto 4 — Incorreta
O ponto 4 também se encontra aproximadamente na região central. A existência do campo elétrico provoca uma força vertical sobre o elétron. Portanto, não é esperado que o feixe continue sem desvio até essa região. Além disso, o movimento inicial ocorre em direção à tela, e não no sentido de retornar para o ponto 4.
E) Ponto 5 — Incorreta
O ponto 5 está próximo do centro da tela. Esse seria um possível ponto de impacto caso não houvesse desvio significativo provocado pelo campo elétrico. Mas existe uma força atuando sobre os elétrons. Como essa força aponta para baixo, o feixe não atinge a região central. Ele é deslocado para a parte inferior.
Por que a carga negativa inverte o sentido?
Esse é o principal conceito da questão. O sentido do campo elétrico é definido utilizando como referência uma carga positiva.
Como o elétron é negativo, devemos sempre inverter mentalmente o sentido indicado pelas setas do campo.
Cuidado para não confundir campo elétrico com movimento
A seta do campo elétrico não indica necessariamente a direção em que a partícula está se movimentando. Nesta questão: o movimento inicial do elétron é para a direita, enquanto o campo elétrico é para cima. São informações diferentes. O campo determina a direção da força elétrica, levando em consideração o sinal da carga. Portanto a velocidade é para a direita e a força para baixo. Essas duas direções combinadas produzem a trajetória curva.
Campo elétrico e força elétrica não são exatamente a mesma coisa
O campo elétrico existe naquela região independentemente de existir um elétron passando por ela naquele momento. Quando uma carga entra nessa região, o campo pode exercer uma força sobre ela. O sentido dessa força depende do sinal da carga.
Podemos resumir: o campo elétrico atua sobre uma carga se a carga for positiva a força será no mesmo sentido se a carga for negativa a força será no sentido contrário
O que aconteceria com uma carga positiva?
Imagine que a partícula da Figura 2 fosse positiva em vez de negativa.
O campo aponta para cima. Uma carga positiva sofreria força também para cima. Assim: teria movimento para a direita e desvio para cima.
trajetória em direção à parte superior da tela
Nesse caso, poderia atingir uma região como a indicada pelo ponto 1.
Mas isso não ocorre porque a partícula da questão é um elétron.
O que aprender com esta questão?
A principal regra é:
Carga positiva → força no mesmo sentido do campo elétrico
Carga negativa → força no sentido contrário ao campo elétrico
Erro comum
Um dos erros mais comuns é observar as setas do campo apontando para cima e concluir imediatamente que o elétron também será desviado para cima. Isso estaria correto apenas para uma carga positiva. Como o elétron é negativo, precisamos inverter o sentido. Outro erro é imaginar que o elétron passará a se movimentar somente para baixo. Isso também está incorreto. Ele já possui velocidade para a direita e mantém esse movimento enquanto é acelerado verticalmente.
Por isso, sua trajetória é curva.
Dica para o ENEM
Sempre que aparecer uma carga dentro de um campo elétrico, siga esta sequência:
Qual é o sentido do campo?
Qual é o sinal da carga? Se for positiva: mantenha o sentido.
Se for negativa: inverta o sentido.
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Fontes e referências
Questão e gabarito: Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (Inep), prova oficial do ENEM 2025.
A resolução, a organização pedagógica e as explicações são produção editorial do Autoeduc. Referências complementares específicas devem ser identificadas no próprio conteúdo quando utilizadas.