Um bastão condutor de comprimento L = 0,60 m desliza com velocidade v = 1,50 m/s sobre trilhos paralelos…
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 bastão condutor de comprimento L = 0,60 m desliza com velocidade v = 1,50 m/s sobre trilhos paralelos formando um circuito fechado de resistência R = 2,0 O. O campo magnético é uniforme B = 0,40 T e está dirigido para dentro da página. Calcule a fem induzida e a intensidade da corrente elétrica no bastão. Use emf = B·L·v (em V) e I = emf/R (em A).
- A) emf = 0,20 V; I = 0,10 A
- B) emf = 0,24 V; I = 0,12 A
- C) emf = 1,20 V; I = 0,60 A
- D) emf = 0,50 V; I = 0,25 A
- E) emf = 0,36 V; I = 0,18 A.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: L = 0,60 m, v = 1,50 m/s, B = 0,40 T e R = 2,0 ohms. A direção do campo (para dentro da página) não altera o módulo da fem, então o cálculo pode ser feito apenas com as grandezas numéricas.
- Calcule a fem induzida pela regra emf = B·L·v. Temos 0,40 × 0,60 = 0,24 e 0,24 × 1,50 = 0,36. Logo, emf = 0,36 V.
- Calcule a corrente pela Lei de Ohm no circuito fechado: I = emf/R = 0,36/2,0 = 0,18 A.
- Compare com as alternativas. Somente a alternativa E apresenta emf = 0,36 V e I = 0,18 A, o que confirma o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A apresenta valores menores que o correto, sem justificativa numérica na multiplicação. B omite a velocidade no cálculo da fem. C multiplica a resistência em vez de usar apenas B·L·v e depois divide por R. D não corresponde ao produto B·L·v com os dados fornecidos.
💡 Dica: Aplique as fórmulas de fem e corrente elétrica diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a multiplicação dos fatores, obtendo 0,20 V a partir de valores arredondados ou de uma conta incorreta com L ou v. A corrente 0,10 A decorre dessa fem errada dividida por 2,0.
O aluno calculou apenas B·L (0,40 × 0,60 = 0,24 V), esquecendo de multiplicar pela velocidade. Depois dividiu por R e chegou a 0,12 A.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da fem induzida e calcular incorretamente a corrente elétrica, resultando em valores que não correspondem às opções dadas.
O aluno multiplicou B·v·R (0,40 × 1,50 × 2,0 = 1,20 V) em vez de B·L·v, confundindo a fórmula da fem com uma relação envolvendo a resistência. A corrente de 0,60 A vem de 1,20/2,0.
O aluno errou a multiplicação dos três fatores ou usou um valor incorreto para algum deles, chegando a 0,50 V. A corrente 0,25 A resulta dessa fem dividida por 2,0.
A fem induzida é emf = B·L·v = 0,40·0,60·1,50 = 0,36 V; a corrente é I = emf/R = 0,36/2,0 = 0,18 A. Unidades: V e A (SI).
Raio-X da questão
fem induzida e corrente elétrica
avaliacao
lei de Faraday · circuitos elétricos
Revisar a lei de Faraday e a relação entre fem e corrente elétrica.
O aluno pode confundir a fórmula da fem induzida e calcular incorretamente a corrente elétrica, resultando em valores que não correspondem às opções dadas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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