Um laço quadrado de lado 0,4 m entra com velocidade v = 0,5 m/s em uma região de campo magnético uniforme B =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um laço quadrado de lado 0,4 m entra com velocidade v = 0,5 m/s em uma região de campo magnético uniforme B = 0,8 T dirigido para dentro da página; o fluxo pelo laço aumenta ao entrar. Determine o sentido da corrente induzida vista de cima.
- A) Sentido anti-horário (visto de cima).
- B) A corrente induzida é nula, já que o campo é uniforme.
- C) O sentido da corrente induzida é vertical para cima.
- D) A corrente induzida é no sentido horário visto de cima.
- E) A corrente induzida é reversa, ao invés de ser anti-horária.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza envolvida. O fluxo magnético através do laço é Phi = B*A, com A = 0,4 x 0,4 = 0,16 m^2 quando o laço está totalmente dentro da região. Enquanto ele entra, a área atravessada pelo campo cresce e o fluxo aumenta, o que gera corrente induzida pela Lei de Faraday-Lenz.
- Aplique a Lei de Lenz. A corrente induzida se opõe à variação do fluxo. Como o fluxo de campo para dentro da página está aumentando, a corrente induzida deve criar um campo magnético para fora da página no interior do laço, que se opõe ao aumento.
- Determine o sentido da corrente. Pela regra da mão direita, uma corrente anti-horária (vista de cima, ou seja, vista pelo observador da página) produz um campo voltado para fora da página em seu interior. Logo, a corrente induzida é anti-horária.
- Compare com o gabarito. A alternativa A coincide com o resultado obtido, portanto o gabarito oficial está correto.
- Analise as demais alternativas. B está errada porque a corrente induzida depende da variação do fluxo, não da uniformidade do campo; o que importa é que a área atravessada pelo campo está mudando. C está errada porque a corrente circula no plano do laço e não tem direção vertical. D está errada porque o sentido horário produziria campo para dentro da página, reforçando a variação em vez de se opor a ela. E está errada porque a corrente não é reversa: o sentido anti-horário é exatamente o que a Lei de Lenz exige neste caso.
💡 Dica: Aplique a regra da mão direita para determinar o sentido da corrente induzida.
Alternativa por alternativa
Pela lei de Faraday e = -dF/dt e pela lei de Lenz a corrente induzida gera campo que se opõe ao aumento do fluxo para dentro; para produzir campo para fora usa-se corrente anti-horária (regra da mão direita).
O aluno acredita que, se o campo é uniforme, não há corrente induzida. Ele esquece que o que gera a fem induzida é a variação do fluxo, que aqui ocorre porque a área do laço atravessada pelo campo aumenta.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção da corrente induzida, acreditando que ela é nula devido à uniformidade do campo magnético.
O aluno associa o sentido da corrente a uma direção espacial (vertical) em vez de a um sentido de circulação no plano do laço. Ele confunde a corrente com um vetor de direção, quando ela circula ao longo do contorno do laço.
O aluno aplica a regra da mão direita ao contrário, ou esquece que a corrente induzida deve gerar campo oposto à variação. Assim, obtém campo para dentro da página, que reforça o aumento do fluxo em vez de se opor a ele.
O aluno supõe que a corrente induzida deve inverter o sentido usual sem uma razão física clara, confundindo a regra de oposição de Lenz com uma inversão automática do sentido da corrente.
Raio-X da questão
corrente induzida
avaliacao
lei de Faraday · direção do campo magnético
Revisar a lei de Faraday e a regra da mão direita.
O aluno pode confundir a direção da corrente induzida, acreditando que ela é nula devido à uniformidade do campo magnético.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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