Física3ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ medio

(Dif.1) Um bastão metálico de comprimento L = 0,50 m move-se com velocidade v = 3,0 m/s formando ângulo ? =…

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

(Dif.1) Um bastão metálico de comprimento L = 0,50 m move-se com velocidade v = 3,0 m/s formando ângulo ? = 30° com um campo magnético uniforme B = 0,40 T. Calcule a f.e.m. entre suas extremidades. Use e = B·L·v·sin? (e em V).

A) e = B·L·v = 0,40·0,50·3,0 = 0,60 V.
B) e = B·(L+v) = 0,40·(0,50+3,0) = 1,40 V.
C) e = B·L·v·cos? = 0,40·0,50·3,0·cos30°.
D) e = B·L·v·sin? = 0,40·0,50·3,0·sin30° = 0,30 V.
E) e = L/v + B = 0,50/3,0 + 0,40 = 0,73 V.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identificar os dados: L = 0,50 m, v = 3,0 m/s, B = 0,40 T e ângulo de 30 graus entre o bastão e o campo magnético. Passo 2: Usar a fórmula dada, e = B·L·v·sen(ângulo). Só a componente da velocidade perpendicular ao campo gera f.e.m., e essa componente é v·sen30. Passo 3: Como sen30 = 0,5, temos e = 0,40·0,50·3,0·0,5 = 0,30 V. Passo 4: Conferir as alternativas erradas. A está errada porque omite o fator sen30 e calcula 0,60 V, como se o movimento fosse totalmente perpendicular ao campo. B está errada porque soma L e v em vez de multiplicá-los, operação sem sentido físico. C está errada porque usa cosseno, que corresponde à componente paralela ao campo, e nem sequer chega a um valor numérico. E está errada porque divide L por v e soma B, misturando grandezas sem relação com a f.e.m. de movimento. Passo 5: O gabarito oficial D está correto, pois coincide com o resultado obtido de forma independente.

💡 Dica: Aplique a fórmula da f.e.m. diretamente com os dados fornecidos.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceituala que mais engana

Acredita que a velocidade atua inteiramente perpendicular ao campo, ignorando o ângulo de 30 graus e a necessidade de usar apenas a componente perpendicular.

Por que engana: Confundir a fórmula da f.e.m. com a de outras grandezas, como a força ou a velocidade.

B Erradaerro: Procedimental

Acha que as grandezas L e v se somam na fórmula da f.e.m., como se fossem medidas de mesma natureza que pudessem ser adicionadas.

C Erradaerro: Conceitual

Confunde seno com cosseno, usando a componente da velocidade paralela ao campo, que não gera f.e.m. de movimento. Além disso, deixa a resposta sem valor numérico.

D Correta

Em uma barra móvel a f.e.m. induzida é e = B L v sin? (unidades SI). Substituindo B, L, v e sin30°=0,5 obtém-se 0,30 V.

E Erradaerro: Procedimental

Monta a fórmula com operações aleatórias, dividindo comprimento por velocidade e somando o campo magnético, sem seguir a relação e = B·L·v·sen(ângulo).

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

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

🎯 Conceito central

força eletromotriz

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força eletromotriz · movimento em campo magnético

📚 Reveja

Revisar a fórmula da f.e.m. em um campo magnético.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da f.e.m. com a de outras grandezas, como a força ou a velocidade.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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