Bactérias magnetotáticas vivem em ambientes aquáticos e apresentam estruturas celulares chamadas…
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
Bactérias magnetotáticas vivem em ambientes aquáticos e apresentam estruturas celulares chamadas magnetossomos, que contêm cristais magnéticos e ajudam esses microrganismos a se orientar ao longo do campo magnético terrestre. Em um estudo de biofísica celular, uma partícula carregada presente no sistema de orientação dessas bactérias foi modelada como uma carga elétrica de 1,6 × 10?¹? C, movendo-se com velocidade de 2,0 × 106 m/s perpendicularmente a um campo magnético uniforme de intensidade 1,5 T. Nessas condições, a intensidade da força magnética pode ser estimada pela expressão F = q · v · B. Com base no modelo descrito, qual é a intensidade da força magnética que atua sobre essa partícula durante o movimento perpendicular ao campo?
- A) 4,8 × 10⁻¹³ N
- B) 2,4 × 10⁻¹³ N
- C) 3,0 × 10⁻⁶ N
- D) 3,2 × 10⁻¹³ N
- E) 4,8 × 10⁻¹² N
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A carga é q = 1,6 × 10^-19 C (interpretei o expoente, ilegível no enunciado, como -19, valor da carga elementar). A velocidade é v = 2,0 × 10^6 m/s (o expoente aparece sem o símbolo de potência e foi interpretado como 10^6) e o campo é B = 1,5 T. O movimento é perpendicular ao campo, então a fórmula F = q · v · B se aplica diretamente, sem seno do ângulo. Passo 2: Calcule os coeficientes numéricos. 1,6 × 2,0 = 3,2 e 3,2 × 1,5 = 4,8. Passo 3: Calcule as potências de 10. 10^-19 × 10^6 = 10^-13. Passo 4: Monte o resultado. F = 4,8 × 10^-13 N, que corresponde à alternativa A, igual ao gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A alternativa B omite o fator velocidade 2,0 no produto (1,6 × 1,5 = 2,4). A alternativa C troca a ordem de grandeza e não corresponde a q · v · B. A alternativa D esquece o campo magnético (1,6 × 2,0 = 3,2). A alternativa E tem o expoente errado, com potência de 10 incorreta (10^-12 em vez de 10^-13).
💡 Dica: Aplique a fórmula F = q·v·B diretamente.
Alternativa por alternativa
Como o movimento é perpendicular ao campo magnético, a força é calculada diretamente por F = q · v · B. Assim, F = (1,6 × 10⁻¹⁹) · (2,0 × 10⁶) · 1,5 = 4,8 × 10⁻¹³ N.
O aluno calculou 1,6 × 1,5 = 2,4 e esqueceu de multiplicar pelo módulo da velocidade (2,0), tratando a velocidade como se não entrasse na fórmula.
O aluno multiplicou apenas velocidade e campo (2,0 × 1,5 = 3,0), ignorando a carga elétrica, e ainda errou o expoente, escrevendo 10^-6 em vez de 10^-13.
O aluno calculou apenas q · v (1,6 × 2,0 = 3,2), esquecendo que o campo magnético B = 1,5 T também entra no produto, o que mostra que não considerou todos os termos da fórmula.
O aluno fez a multiplicação dos coeficientes corretamente (4,8), mas errou a soma dos expoentes de 10, obtendo 10^-12 em vez de 10^-13, uma diferença de uma ordem de grandeza.
Raio-X da questão
força magnética
avaliacao
fórmula da força magnética · movimento de partículas carregadas
Revisar a fórmula da força magnética e suas aplicações.
O aluno pode confundir a ordem de grandeza ao calcular a força, resultando em um valor muito maior ou menor do que o correto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma partícula com uma carga elétrica Q = 1,6 × 10?¹? C tem uma velocidade de módulo v = 5,0 × 104 m/s. Num dado…
- Uma partícula com carga q = 2×10?6 C move-se com velocidade v = 5×106 m/s perpendicular a um campo magnético uniforme B…
- Uma partícula carregada com q = +1,60×10^-19 C move-se com velocidade v = 4,0×10^6 m/s formando ângulo ? = 30° com o…
- Um elétron (q = -1,60×10^-19 C) entra perpendicularmente em uma região com campo magnético uniforme B = 5,0×10^-2 T com…
- Em uma aula experimental sobre motores elétricos, uma turma utilizou um trecho retilíneo de fio condutor imerso em um…
- Um próton (q = 1,6×10?¹? C) move-se com velocidade v = 1,0×106 m/s perpendicular a um campo magnético uniforme B =…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog