Física2ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ medio

Um condutor retilíneo horizontal de comprimento L = 0,50 m conduz corrente I = 2,0 A para leste. Está imerso…

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 horizontal de comprimento L = 0,50 m conduz corrente I = 2,0 A para leste. Está imerso em campo magnético uniforme B = 0,30 T apontando para cima (perpendicular ao condutor). Calcule a força magnética F sobre o condutor e indique a direção.

A) B = 2,5×10^-5 T; sentido: -y.
B) B = 5,0×10^-4 T; sentido: +z.
C) B = 1,0×10^-5 T; sentido: +x.
D) B = 2,0×10^-5 T; sentido: -x.
E) F = 0,30 N, direção: para o sul.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Dados: L = 0,50 m, I = 2,0 A para leste, B = 0,30 T para cima, perpendicular ao condutor. Pede-se a força F e sua direção. Passo 2: Como o campo é perpendicular ao condutor, o ângulo entre a corrente e o campo é 90 graus e seno de 90 é 1. Logo, F = B x I x L. Passo 3: F = 0,30 x 2,0 x 0,50 = 0,30 N. A grandeza pedida é força, em newtons, e não campo magnético. Passo 4: Direção pela regra da mão direita: os dedos apontam para leste (sentido da corrente), a palma gira para cima (sentido do campo) e o polegar aponta para o sul. Equivalentemente, leste vezes cima resulta em sul. Passo 5: A alternativa A está errada, pois 2,5×10^-5 T é um valor de campo que não decorre dos dados, e a unidade tesla não corresponde a força. Passo 6: A alternativa B está errada, pois 5,0×10^-4 T também é campo, e o sentido +z é o do próprio campo, não o da força. Passo 7: A alternativa C está errada, pois o sentido +x é o da corrente, mas a força é perpendicular ao condutor. Passo 8: A alternativa D está errada, pois o sentido -x (oeste) é paralelo ao condutor, e nessa direção não há força magnética. Passo 9: O gabarito oficial E está correto: F = 0,30 N, direção sul.

💡 Dica: Use a regra da mão direita para determinar a direção da força.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente tentou calcular um campo magnético em vez da força, ou usou uma relação inventada entre B, I e L. Além disso, a unidade tesla não corresponde a força.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno confunde força com campo magnético e acha que a força segue o sentido do próprio campo, escolhendo +z (para cima) por intuição de que a força acompanha o campo.

Por que engana: Confundir a direção da força magnética, aplicando a regra da mão direita de forma incorreta.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno acha que a força tem a mesma direção da corrente, escolhendo +x (leste), e não aplica a regra de que a força é perpendicular tanto ao condutor quanto ao campo.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que a força atua na direção do próprio condutor, em sentido contrário à corrente, escolhendo -x (oeste). Essa direção é paralela ao condutor e não recebe força magnética.

E Correta

F = I·L·B = 2,0·0,50·0,30 = 0,30 N; direção pela regra da mão direita: corrente para leste e B para cima ? força para o sul.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade multipla

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

🎯 Conceito central

força magnética em condutor

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força magnética em condutor · regra da mão direita

📚 Reveja

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

⚠️ Erro mais comum

Confundir a direção da força magnética, aplicando a regra da mão direita de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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