(OBJETIVA, Dificuldade 1) Uma janela retangular de fio com largura l = 0,100 m atravessa, com velocidade v =…
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
(OBJETIVA, Dificuldade 1) Uma janela retangular de fio com largura l = 0,100 m atravessa, com velocidade v = 2,00 m/s, uma região de campo magnético uniforme B = 0,50 T; o movimento é perpendicular às linhas de B e o plano do laço. Calcule a força eletromotriz induzida (módulo) na extremidade do laço. Use e = B·l·v (unidades SI).
- A) e = 0,25 V
- B) e = 0,05 V
- C) e = 0,10 V (e = B·l·v = 0,50 T·0,100 m·2,00 m/s).
- D) e = 0,20 V
- E) e = 0,01 V
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: l = 0,100 m, v = 2,00 m/s e B = 0,50 T. A velocidade é perpendicular às linhas de campo e ao plano do laço, então a fórmula e = B·l·v se aplica diretamente. Passo 2: Calcule o produto: e = 0,50 T · 0,100 m · 2,00 m/s. Primeiro, 0,50 · 0,100 = 0,050; depois, 0,050 · 2,00 = 0,10. Passo 3: Verifique a unidade: T·m·(m/s) equivale a V (volt), pois T·m/s·m é o mesmo que a unidade de fem no SI. Portanto, e = 0,10 V, valor que coincide com a alternativa C e com o gabarito oficial. Passo 4: Por que as outras estão erradas: a alternativa A (0,25 V) resulta de um erro de multiplicação ou de substituição de um valor, como usar 0,50 no lugar de 0,100. A alternativa B (0,05 V) surge da omissão de um fator 2, como se a velocidade fosse dividida por dois. A alternativa D (0,20 V) indica que o campo B foi ignorado ou que o valor de l·v foi calculado sem o campo. A alternativa E (0,01 V) decorre de um erro de vírgula ou de posição decimal na velocidade, como usar 0,20 m/s em vez de 2,00 m/s. Conclusão: o cálculo correto produz 0,10 V, e o gabarito oficial C está correto.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força eletromotriz induzida diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente substituiu um dos valores por outro, como usar 0,50 no lugar de 0,100 no comprimento, e multiplicou 0,50 · 0,50 · 1,00, chegando a 0,25 V.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errado da força eletromotriz.
O aluno provavelmente aplicou um fator 1/2 indevido à fórmula, talvez confundindo com o cálculo de energia ou de velocidade média, e obteve metade do valor correto.
A fem induzida em um segmento condutor de comprimento l que corta linhas de campo é e = B·l·v; substituindo B, l e v obtém-se 0,50·0,100·2,00 = 0,10 V.
O aluno provavelmente esqueceu o campo magnético B e calculou apenas l·v = 0,100 · 2,00 = 0,20 V, tratando a fem como se não dependesse de B.
O aluno provavelmente errou a posição da vírgula ao ler a velocidade, usando 0,20 m/s em vez de 2,00 m/s, e calculou 0,50 · 0,100 · 0,20 = 0,01 V.
Raio-X da questão
força eletromotriz induzida
avaliacao
força eletromotriz · movimento em campo magnético
Revisar a fórmula e = B·l·v para indução eletromagnética.
O aluno pode confundir a fórmula e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errado da força eletromotriz.
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cientifico
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