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(OBJETIVA | dificuldade 1) Um condutor retilíneo de comprimento L = 0,50 m conduz corrente I = 3,0 A para o…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT205

Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

(OBJETIVA | dificuldade 1) Um condutor retilíneo de comprimento L = 0,50 m conduz corrente I = 3,0 A para o leste. Está imerso em campo magnético uniforme B = 0,20 T apontando para o norte. Calcule a magnitude e direcção da força magnética sobre o condutor. Use F = I·L·B·sin? (F em N, I em A, L em m, B em T).

A) F = 1,0 N, direção horizontal.
B) F = 0,10 N, direção para leste.
C) F = 0,30 N, direção para cima (vertical positiva, usando regra da mão direita).
D) F = 0,15 N, direção para baixo.
E) F = 0,50 N, direção para o sul.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

Identifique os dados. I = 3,0 A, L = 0,50 m, B = 0,20 T. A corrente vai para o leste e o campo aponta para o norte, portanto o ângulo entre o condutor e o campo é de 90 graus, e sin 90 = 1. Passo 2: Calcule a magnitude. F = I x L x B x sin 90 = 3,0 x 0,50 x 0,20 x 1 = 0,30 N. Passo 3: Determine a direção pela regra da mão direita. Aponte os dedos no sentido da corrente (leste) e feche-os no sentido do campo (norte). O polegar aponta para cima, ou seja, a força é vertical e para cima. Em termos de vetores, leste x norte = para cima. Passo 4: Conclusão. A alternativa C está correta, com F = 0,30 N para cima. A alternativa A está errada porque o valor 1,0 N não corresponde ao produto dos dados e a força magnética não é horizontal. A alternativa B está errada porque a força não tem a direção do condutor, que seria o caso de uma força paralela à corrente, e isso anula o efeito magnético. A alternativa D está errada porque o módulo 0,15 N não resulta da multiplicação dos dados e o sentido para baixo inverte a regra da mão direita. A alternativa E está errada porque o valor 0,50 N é apenas o comprimento L e o sentido sul é oposto ao do campo, o que não condiz com a regra da mão direita. O gabarito oficial está coerente com a resolução.

💡 Dica: Use o produto vetorial para determinar a direção e F = ILB sin(θ) para calcular a magnitude.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno multiplica os dados de forma incorreta e supõe que a força magnética atua na horizontal, como se fosse a mesma direção do plano da corrente e do campo.

Por que engana: O aluno pode calcular a magnitude sem considerar o ângulo entre corrente e campo, ou inverter a direção do produto vetorial ao aplicar a regra da mão direita.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno acredita que a força atua na mesma direção do condutor, ou seja, ao longo da corrente, o que não corresponde ao produto vetorial de L por B.

C Correta

F = I·L·B·sin90° = 3,0·0,50·0,20 = 0,30 N. Com corrente para leste (+x) e B para norte (+y), I·L × B aponta para +z (para cima) pela regra da mão direita.

D Erradaerro: Procedimental

O aluno calcula mal o módulo da força e inverte o sentido pela regra da mão direita, apontando a força para baixo em vez de para cima.

E Erradaerro: Interpretação

O aluno confunde os dados, tomando o comprimento L = 0,50 m como valor da força, e aponta a força para o sul, sentido oposto ao do campo magnético.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura baixo

Discriminação baixo

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade dupla

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

🎯 Conceito central

força magnética em condutor

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

produto vetorial e ângulo · regra da mão direita

📚 Reveja

Revise a força magnética sobre fios percorridos por corrente e a regra da mão direita para o produto vetorial.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode calcular a magnitude sem considerar o ângulo entre corrente e campo, ou inverter a direção do produto vetorial ao aplicar a regra da mão direita.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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