Física3ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ medio

Um condutor retilíneo de comprimento L = 0,40 m é colocado horizontalmente no plano xy, conduz corrente I =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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 condutor retilíneo de comprimento L = 0,40 m é colocado horizontalmente no plano xy, conduz corrente I = 2,0 A no sentido +x. Sobre ele atua um campo magnético uniforme B = 0,25 T apontando no sentido +y. Calcule a intensidade da força magnética sobre o condutor e indique sua direção vetorial (use F = I L × B; unidades SI).

A) F = 0,20 N; direção -z.
B) Magnitute F = 0,20 N; direção +z (para fora do plano).
C) F = 0,05 N; direção +z.
D) F = 0,00 N; direção +y.
E) F = 0,20 N; direção +y.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os vetores. O condutor tem comprimento L = 0,40 m no sentido +x, logo o vetor L = 0,40 x (versor x). O campo magnético é B = 0,25 T no sentido +y, logo B = 0,25 y (versor y). A corrente é I = 2,0 A, no mesmo sentido de L.
Calcule o produto vetorial L × B. Pela regra da mão direita, x × y = z. Então L × B = 0,40 × 0,25 (x × y) = 0,10 z.
Multiplique pela corrente: F = I (L × B) = 2,0 × 0,10 z = 0,20 z. Logo, a intensidade é F = 0,20 N e a direção é +z, perpendicular ao plano xy (para fora do plano, considerando o sistema de eixos usual).
Compare com o gabarito. Ele indica a alternativa B, que traz F = 0,20 N e direção +z. Portanto, o gabarito está correto. A palavra 'Magnitute' na alternativa é apenas erro de digitação e não altera o conteúdo.
Por que as outras estão erradas. A: a direção -z surgiria se a ordem do produto vetorial fosse invertida (B × L). C: 0,05 N resulta de dividir em vez de multiplicar pela corrente (0,40 × 0,25 / 2,0). D: F = 0 só ocorreria se L fosse paralelo a B, o que não é o caso, pois um está em x e o outro em y. E: a força magnética é sempre perpendicular ao condutor e ao campo, nunca na direção do próprio campo.

💡 Dica: Aplique a fórmula da força magnética e determine a direção usando a regra da mão direita.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno calculou a magnitude corretamente, mas inverteu a ordem do produto vetorial, usando B × L em vez de L × B, o que inverte o sentido do vetor força.

Por que engana: Confundir a direção da força magnética, escolhendo uma direção que não resulta do produto vetorial entre a corrente e o campo magnético.

B Correta

F = I·L·B = 2,0 A·0,40 m·0,25 T = 0,20 N. Usando a regra da mão direita para F = I L × B, com L em +x e B em +y, obtém-se +z (para fora do plano).

C Erradaerro: Procedimental

O aluno dividiu a grandeza pela corrente em vez de multiplicar (0,40 × 0,25 / 2,0 = 0,05 N), acertando a direção, mas errando a magnitude por erro de operação.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno acreditou que, por o campo e a corrente estarem em eixos diferentes, a força seria nula, ou que a força teria a direção do próprio campo; não percebeu que o produto vetorial de vetores perpendiculares é máximo e perpendicular a ambos.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno aplicou corretamente a magnitude, mas supôs que a força atua na mesma direção do campo magnético (+y), confundindo a força magnética com uma força de mesma direção do campo, em vez de perpendicular a ele.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

força magnética em condutor

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força magnética · produto vetorial

📚 Reveja

Revisar a fórmula da força magnética e a regra da mão direita.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a direção da força magnética, escolhendo uma direção que não resulta do produto vetorial entre a corrente e o campo magnético.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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