Um gerador consiste em uma espira circular (N = 1) de área A = 1,5×10?² m² girando em campo magnético uniforme…
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 consiste em uma espira circular (N = 1) de área A = 1,5×10?² m² girando em campo magnético uniforme B = 0,30 T com velocidade angular ? = 120 rad/s. Calcule a amplitude da fem induzida e_max usando e_max = N·A·B·? (SI).
- A) e_max = 0,75 V
- B) e_max = 0,12 V
- C) e_max = 0,54 V
- D) e_max = 0,90 V
- E) e_max = 0,15 V
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados em unidades do SI. N = 1, A = 1,5×10^-2 m^2 (ou seja, 0,015 m^2), B = 0,30 T e a velocidade angular ω = 120 rad/s.
- Aplique a fórmula da amplitude da fem induzida: e_max = N·A·B·ω.
- Calcule o produto por etapas. Primeiro, A·B = 0,015 × 0,30 = 0,0045. Depois, multiplique por ω: 0,0045 × 120 = 0,54. Multiplicando por N = 1, obtém-se e_max = 0,54 V.
- Compare com as alternativas. O valor 0,54 V corresponde à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (0,75 V) e D (0,90 V) são maiores do que o produto correto, o que indica erro no cálculo do produto dos fatores. B (0,12 V) e E (0,15 V) são muito menores, o que sugere erro de potência de dez ou de multiplicação.
- Conclusão. O gabarito oficial C está correto, pois e_max = 1 × 0,015 × 0,30 × 120 = 0,54 V.
💡 Dica: Aplique a fórmula da fem induzida diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a multiplicação dos fatores ou a potência de dez de A, chegando a um produto maior que o correto.
Por que engana: Confundir a fórmula da fem induzida, aplicando valores incorretos para a área ou a velocidade angular.
O aluno possivelmente tratou 1,5×10^-2 com potência de dez errada ou perdeu um fator no produto, obtendo um valor muito pequeno.
Usa-se a lei de Faraday para loop giratório: e_max = N·A·B·? = 1·(1,5×10?² m²)·(0,30 T)·(120 s?¹)=0,54 V.
O aluno provavelmente multiplicou incorretamente os fatores, por exemplo errando o valor de A ou de ω ao calcular o produto final.
O aluno pode ter deslocado a vírgula ou a potência de dez de A, reduzindo indevidamente o resultado final.
Raio-X da questão
fem induzida
avaliacao
fem induzida · campo magnético
Revisar a fórmula da força eletromotriz induzida em um gerador.
Confundir a fórmula da fem induzida, aplicando valores incorretos para a área ou a velocidade angular.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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