Uma bobina retangular com N = 100 voltas, lados a = 0,06 m e b = 0,12 m (área A = a·b) percorre corrente I =…
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
Uma bobina retangular com N = 100 voltas, lados a = 0,06 m e b = 0,12 m (área A = a·b) percorre corrente I = 3,0 A e está em campo magnético uniforme B = 0,40 T, com o plano da bobina perpendicular a B. Calcule o torque máximo sobre a bobina usando t = N·I·A·B (t em N·m).
- A) t = 1,00 N·m
- B) t = 0,648 N·m
- C) t = N·I·A·B = 100·3,0·(0,06·0,12)·0,40 = 0,864 N·m
- D) t = 0,432 N·m
- E) t = 0,8640 N·m
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: N = 100 voltas, a = 0,06 m, b = 0,12 m, I = 3,0 A, B = 0,40 T. O plano da bobina é perpendicular a B, então o torque máximo é dado pela fórmula t = N·I·A·B, com A = a·b. Passo 2: Calcule a área: A = 0,06 · 0,12 = 0,0072 m². Passo 3: Calcule N·I = 100 · 3,0 = 300 A·voltas. Passo 4: Multiplique: 300 · 0,0072 = 2,16. Passo 5: Multiplique por B: 2,16 · 0,40 = 0,864 N·m. Passo 6: Compare com as alternativas. A alternativa C traz exatamente essa conta e o valor 0,864 N·m, por isso é a correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A (1,00 N·m) está errada porque não corresponde ao produto dos dados. A alternativa B (0,648 N·m) está errada porque equivale a 75% do valor correto, o que indica erro no cálculo da área. A alternativa D (0,432 N·m) está errada porque é a metade do valor correto. Observação sobre a alternativa E: ela apresenta o valor 0,8640 N·m, que é numericamente igual a 0,864 N·m, portanto a questão tem duas alternativas com o mesmo valor. Isso é uma falha na elaboração da prova, não um erro de cálculo. Mantenho C como resposta por ser a que o gabarito oficial aponta e a que apresenta a expressão completa com o resultado.
💡 Dica: Calcule a área da bobina antes de aplicar a fórmula do torque.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente arredondou ou chutou o resultado sem fazer a multiplicação completa dos quatro fatores, obtendo um valor redondo que não corresponde ao produto de N, I, A e B.
O aluno provavelmente calculou a área com erro de multiplicação ou de unidade, obtendo 0,0054 m² em vez de 0,0072 m², o que reduz o resultado a 75% do valor correto.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do torque e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errôneo.
Área A = 0,06·0,12 = 0,0072 m²; t = N·I·A·B = 100·3·0,0072·0,40 = 0,864 N·m.
O aluno provavelmente esqueceu um fator essencial, como usar apenas 50 voltas ou tratar a área como metade do retângulo, o que resulta em metade do torque correto.
O aluno que marca E calculou corretamente, mas considerou que apenas uma das alternativas podia estar certa e escolheu a E por julgar que 0,8640 seria um valor diferente de 0,864 por ter mais casas decimais. Esse entendimento é equivocado, pois são o mesmo número, o que torna a questão ambígua.
Raio-X da questão
torque em bobina
avaliacao
cálculo de torque · lei de Ohm
Revisar a fórmula do torque e como calcular a área de uma figura retangular.
O aluno pode confundir a fórmula do torque e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errôneo.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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