Durante uma atividade de Física, estudantes analisaram o funcionamento de um trecho de fio condutor instalado…
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
Durante uma atividade de Física, estudantes analisaram o funcionamento de um trecho de fio condutor instalado entre os polos de um ímã. O trecho reto do fio tem 2,0 m de comprimento e é percorrido por uma corrente elétrica de 5,0 A. Na região analisada, o campo magnético é uniforme, tem intensidade de 0,40 T e é perpendicular ao fio. Desprezam-se os efeitos nas extremidades do fio. Com base nessas informações, qual é a intensidade da força magnética exercida sobre o trecho de fio?
- A) 4 N
- B) 0,8 N
- C) 1 N
- D) 40 N
- E) 2 N
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. O comprimento do trecho reto do fio é L = 2,0 m, a corrente é i = 5,0 A e a intensidade do campo magnético é B = 0,40 T. Como o campo é perpendicular ao fio, o ângulo entre a corrente e o campo é de 90 graus, e o seno de 90 graus vale 1.
- Aplique a expressão da força magnética sobre um condutor retilíneo em campo uniforme: F = B x i x L x sen(θ).
- Substitua os valores: F = 0,40 x 5,0 x 2,0 x 1 = 4,0 N. Portanto, a intensidade da força é 4 N, alternativa A.
- Por que as outras estão erradas. B (0,8 N) resulta de 0,40 x 2,0, ou seja, a corrente foi esquecida. C (1 N) resulta de dividir a corrente pelo comprimento em vez de multiplicar. D (40 N) aparece com erro de vírgula decimal sobre o valor correto de 4,0 N. E (2 N) resulta de 0,40 x 5,0, ou seja, o comprimento do fio foi esquecido.
- O gabarito oficial (A) coincide com a resolução obtida, portanto não há divergência.
💡 Dica: Utilize a fórmula da força magnética em um condutor.
Alternativa por alternativa
Para um fio percorrido por corrente e perpendicular ao campo magnético, a intensidade da força magnética é dada por F = B · I · L. Assim, F = 0,40 · 5,0 · 2,0 = 4,0 N.
O aluno multiplicou apenas o campo magnético pelo comprimento do fio, esquecendo de incluir a corrente elétrica na fórmula da força.
O aluno dividiu a corrente pelo comprimento do fio em vez de multiplicar, confundindo a operação correta da fórmula F = B x i x L.
O aluno chegou ao valor 4,0 N, mas errou a posição da vírgula decimal ao escrever o resultado, obtendo 40 N, uma ordem de grandeza maior.
Por que engana: Confundir a formula da força magnética com outras formulas de força, ou esquecer de multiplicar todos os fatores corretamente.
O aluno multiplicou apenas o campo magnético pela corrente, esquecendo de incluir o comprimento do trecho de fio que está imerso no campo.
Raio-X da questão
força magnética em condutor
avaliacao
forca magnetica em condutor · calculo de produto vetorial
Revisar a fórmula da força magnética em fios condutores.
Confundir a formula da força magnética com outras formulas de força, ou esquecer de multiplicar todos os fatores corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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