(OBJETIVA | dificuldade 2) Dois fios longos e paralelos estão separados por d = 0,10 m; conduzem correntes I1…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
(OBJETIVA | dificuldade 2) Dois fios longos e paralelos estão separados por d = 0,10 m; conduzem correntes I1 = 8,0 A e I2 = 5,0 A em sentidos opostos. Calcule a força por comprimento entre eles usando F/L = µ0 I1 I2 /(2p d) com µ0 = 4p×10^-7 T·m/A e determine se atraem ou se repelem.
- A) |F|/L = 8,0×10^-5 N/m; repulsão
- B) |F|/L = 1,0×10^-5 N/m; atração
- C) |F|/L = 4,0×10^-5 N/m; atração
- D) |F|/L = 8,0×10^-6 N/m; atração
- E) |F|/L = 1,6×10^-4 N/m; repulsão
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. d = 0,10 m, I1 = 8,0 A e I2 = 5,0 A, com correntes em sentidos opostos. Usa-se a fórmula F/L = µ0 I1 I2 / (2 pi d), com µ0 = 4 pi x 10^-7 T·m/A.
- Substitua µ0 na fórmula. F/L = (4 pi x 10^-7 x 8,0 x 5,0) / (2 pi x 0,10). O termo pi aparece no numerador e no denominador e se cancela, restando (4 x 10^-7 x 40) / (2 x 0,10).
- Calcule. O numerador vale 4 x 10^-7 x 40 = 1,6 x 10^-5. O denominador vale 0,20. Logo F/L = 1,6 x 10^-5 / 0,20 = 8,0 x 10^-5 N/m.
- Determine o sentido da força. Fios paralelos com correntes no mesmo sentido se atraem; com correntes em sentidos opostos, se repelem. Como as correntes são opostas, há repulsão.
- Conclusão. A alternativa correta é a A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: B traz magnitude de outra ordem de grandeza e atração, o que contradiz o sentido de correntes opostos. C tem a metade do valor correto e atração, também com sentido errado. D tem valor dez vezes menor e atração, sentido igualmente errado. E tem o dobro do valor correto, porque ignora o fator 2 do denominador, embora o sentido de repulsão esteja certo.
💡 Dica: Substitua os valores na expressão e use o sentido das correntes para determinar a interação.
Alternativa por alternativa
µ0/(2p)=2,0×10^-7; F/L =2,0×10^-7·(8,0·5,0)/0,10 =8,0×10^-5 N/m. Correntes opostas ? repulsão.
Assume que correntes opostas se atraem, o que inverte a regra de sentidos entre fios paralelos. Também divide o resultado por um fator errado, obtendo 1,0 x 10^-5 em vez de 8,0 x 10^-5.
Acredita que o sentido é de atração, mesmo com correntes opostas. No cálculo, usa um produto de correntes ou uma distância incorretos, obtendo metade do valor certo.
Por que engana: Um erro comum é calcular incorretamente as potências de dez ou concluir que correntes em sentidos opostos se atraem, quando elas produzem repulsão.
Erra a ordem de grandeza ao usar a distância como 1,0 m, em vez de 0,10 m, e também indica atração. A conta fica dez vezes menor que o valor correto.
Acerta o sentido de repulsão, mas esquece o fator 2 do denominador 2 pi d e usa pi d. Isso dobra o resultado para 1,6 x 10^-4 N/m.
Raio-X da questão
Força magnética entre fios
avaliacao
Substituição em fórmulas físicas · Sentido das correntes elétricas
Revise a expressão da força entre correntes paralelas e a relação entre sentidos das correntes e atração ou repulsão.
Um erro comum é calcular incorretamente as potências de dez ou concluir que correntes em sentidos opostos se atraem, quando elas produzem repulsão.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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