Em uma aula experimental sobre motores elétricos, uma turma utilizou um trecho retilíneo de fio condutor…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma aula experimental sobre motores elétricos, uma turma utilizou um trecho retilíneo de fio condutor imerso em um campo magnético uniforme. O fio foi colocado perpendicularmente às linhas do campo, condição que maximiza a força magnética. Nesse experimento, a corrente elétrica no fio era de 5 A, o campo magnético tinha intensidade de 0,1 T e o trecho imerso no campo media 2 m. Considere a relação F = B · I · L · sen(?), em que ? é o ângulo entre o fio e o campo magnético. Com base nos dados do experimento, qual foi a intensidade da força magnética exercida sobre o trecho de fio condutor?
- A) 5 N
- B) 0,5 N
- C) 1 N
- D) 0,2 N
- E) 0,1 N
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. Corrente I = 5 A, campo B = 0,1 T e comprimento do trecho imerso L = 2 m. O fio está perpendicular às linhas do campo, então o ângulo entre o fio e o campo é de 90 graus.
- Calcule o seno do ângulo. Como sen(90 graus) = 1, a fórmula F = B · I · L · sen(theta) se reduz a F = B · I · L.
- Substitua os valores. F = 0,1 · 5 · 2 = 0,5 · 2 = 1 N.
- Compare com o gabarito. A resposta obtida é 1 N, que corresponde à alternativa C, portanto o gabarito oficial está correto.
- Por que as outras estão erradas. A (5 N) é apenas o valor da corrente, sem o produto pelo campo e pelo comprimento. B (0,5 N) foi obtido multiplicando apenas B e I, ignorando o comprimento de 2 m. D (0,2 N) foi obtido multiplicando apenas B e L, ignorando a corrente de 5 A. E (0,1 N) é apenas o valor do campo magnético, que não é a força.
💡 Dica: Use a fórmula da força magnética para resolver.
Alternativa por alternativa
O aluno tomou a corrente elétrica como se fosse a própria força, esquecendo de multiplicar pela intensidade do campo e pelo comprimento do trecho.
O aluno multiplicou apenas B e I, esquecendo de incluir o comprimento L = 2 m na fórmula, que é um fator essencial.
Como o fio está perpendicular ao campo magnético, θ = 90° e sen(θ) = 1. Portanto, F = 0,1 · 5 · 2 · 1 = 1 N.
O aluno multiplicou apenas B e L, deixando de incluir a corrente de 5 A no cálculo.
O aluno confundiu a força com o próprio campo magnético, achando que o valor de B já é a força, e ignorou I e L.
Raio-X da questão
força magnética
avaliacao
força magnética · lei de Ampère
Revisar a fórmula da força magnética em um campo magnético.
O aluno pode confundir a fórmula da força magnética, aplicando incorretamente os valores da corrente ou do comprimento do condutor.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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