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Um condutor retilíneo de comprimento L = 0,40 m conduz corrente I = 4,0 A no sentido norte (vetor corrente…

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 de comprimento L = 0,40 m conduz corrente I = 4,0 A no sentido norte (vetor corrente para +y). Está imerso em campo magnético uniforme B = 0,20 T apontando para cima (vetor B para +z). Calcule a magnitude e a direção da força magnética sobre o condutor. Use F = I L × B (F em N).

A) F = 0,08 N, direção sul.
B) F = 1,20 N, direção norte.
C) F = 0,80 N, direção oeste.
D) F = 0,00 N, direção leste.
E) F = 0,32 N, direção leste.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

Identifique os vetores. A corrente I = 4,0 A está no sentido norte, ou seja, o vetor comprimento/corrente aponta para +y. O campo B = 0,20 T aponta para cima, isto é, para +z. Como o condutor é retilíneo, o vetor L tem módulo 0,40 m e direção +y. Passo 2: Calcule o produto I L. Multiplicando o módulo da corrente pelo comprimento, I L = 4,0 x 0,40 = 1,6 A.m, com direção +y. Passo 3: Calcule o módulo da força. Como L e B são perpendiculares (y e z), o seno do ângulo é 1, então F = I L B = 1,6 x 0,20 = 0,32 N. Passo 4: Determine a direção pelo produto vetorial. Para y x z, usa-se a regra da mão direita: y x z = x, ou seja, +x. Em um referencial usual com x para leste, y para norte e z para cima, a força aponta para leste. Passo 5: Conclusão. Resolvendo por conta própria, obtemos F = 0,32 N, direção leste, que corresponde à alternativa E, coincidindo com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas. A: o módulo 0,08 N resulta de esquecer a corrente e a direção sul é oposta à correta. B: 1,20 N não corresponde a I L B e a direção norte é a mesma da corrente, o que não é possível, já que a força é perpendicular a ela. C: 0,80 N corresponde a I B, esquecendo o comprimento L, e a direção oeste é oposta à correta. D: a força não é nula, pois B é perpendicular ao condutor; somente seria nula se fossem paralelos.

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

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Esqueceu a corrente ou o comprimento ao calcular o módulo (0,40 x 0,20 = 0,08 N) e inverteu o sentido da força, apontando para sul em vez de leste.

Por que engana: Confundir a direção da força magnética, escolhendo uma direção oposta à correta devido à interpretação errada da regra da mão direita.

B Erradaerro: Conceitual

Acredita que a força tem a mesma direção da corrente (norte) e calcula um valor que não corresponde a I L B, ignorando que a força magnética é perpendicular tanto à corrente quanto ao campo.

C Erradaerro: Procedimental

Calcula o módulo como I x B (4,0 x 0,20 = 0,80 N), esquecendo o comprimento L, e aponta a direção para oeste, que é o sentido oposto ao resultado do produto vetorial.

D Erradaerro: Conceitual

Acredita que a força magnética só existe quando a corrente é paralela ao campo, o que leva a concluir que a força é nula; neste caso, L (y) e B (z) são perpendiculares.

E Correta

Módulo F = I·L·B = 4,0 A·0,40 m·0,20 T = 0,32 N. Usando produto vetorial: y×? = î, logo a força aponta para o eixo +x (leste).

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 · produto vetorial

📚 Reveja

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

⚠️ Erro mais comum

Confundir a direção da força magnética, escolhendo uma direção oposta à correta devido à interpretação errada da regra da mão direita.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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