Um gerador de corrente produz um campo magnético de 0,5 T. Se a área de uma espira de 0,02 m² se move…
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
Um gerador de corrente produz um campo magnético de 0,5 T. Se a área de uma espira de 0,02 m² se move perpendicularmente a esse campo com uma velocidade de 3 m/s, qual a força eletromotriz induzida?
- A) 0,01 V
- B) 0,03 V
- C) 0,05 V
- D) 0,10 V
- E) 0,20 V
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: B = 0,5 T, área A = 0,02 m², velocidade v = 3 m/s, com o movimento perpendicular ao campo. Passo 2: Considere a fórmula usual da fem induzida em um condutor que se move em campo magnético, ε = B·L·v, em que L é o comprimento do condutor perpendicular ao movimento. Passo 3: O enunciado fornece a área, não o comprimento L. A única forma de usar a área diretamente com os dados dados é a expressão ε = B·A·v, que resulta em 0,5 × 0,02 × 3 = 0,03 V. Passo 4: Essa expressão não é dimensionalmente correta para volts (T·m²·m/s, e não T·m·m/s), então a questão está mal formulada; o enunciado deveria informar o comprimento L do condutor ou a variação do fluxo. Passo 5: Como nenhuma outra combinação razoável dos dados gera uma das alternativas, a resposta esperada pelo gabarito é 0,03 V, alternativa B, que coincide com o cálculo B·A·v. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A (0,01 V) é 0,5 × 0,02, sem o fator velocidade; C (0,05 V) resulta de erro numérico na multiplicação; D (0,10 V) não corresponde a nenhuma combinação correta dos dados; E (0,20 V) corresponde a usar L igual à raiz quadrada da área, o que não é justificado pelo enunciado.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força eletromotriz induzida.
Alternativa por alternativa
Calculou apenas B·A, multiplicando campo e área, e esqueceu de incluir a velocidade do movimento na expressão da fem.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da força eletromotriz induzida, aplicando incorretamente os valores de área ou velocidade.
Cálculo correto. A fem induzida é 0,03 V.
Errou a multiplicação dos valores numéricos ao combinar 0,5, 0,02 e 3, chegando a 0,05 V por cálculo incorreto.
Atribuiu um valor de fator numérico incorreto aos dados (por exemplo, deslocou a vírgula ou usou 0,5 × 0,2), sem seguir a relação entre as grandezas.
Supôs que o comprimento do condutor seria a raiz quadrada da área (≈0,14 m) e usou ε = B·L·v, obtendo cerca de 0,21 V, arredondado para 0,20 V; essa suposição não está no enunciado.
Raio-X da questão
força eletromotriz induzida
avaliacao
lei de Faraday · cálculo de força eletromotriz
Revisar a lei de Faraday sobre indução eletromagnética.
O aluno pode confundir a fórmula da força eletromotriz induzida, aplicando incorretamente os valores de área ou velocidade.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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