Uma bobina retangular com N = 60 voltas tem área A = 0,025 m² e percorre corrente I = 4,0 A. Está imersa num…
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
Uma bobina retangular com N = 60 voltas tem área A = 0,025 m² e percorre corrente I = 4,0 A. Está imersa num campo magnético uniforme B = 0,30 T. Determine o torque máximo aplicado à bobina quando o ângulo entre a normal da superfície da bobina e B é 60°, usando t = N·I·A·B·sin?.
- A) t = 3,0 N·m
- B) t = 1,56 N·m
- C) t = 0,5 N·m
- D) t = 2,0 N·m
- E) t = 0,2 N·m
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: N = 60 voltas, I = 4,0 A, A = 0,025 m², B = 0,30 T e ângulo de 60° entre a normal da bobina e o campo. Passo 2: Use a fórmula dada, t = N·I·A·B·sin(θ). Passo 3: Calcule o produto dos valores numéricos: 60 × 4,0 = 240; 240 × 0,025 = 6; 6 × 0,30 = 1,8. Passo 4: Calcule sin(60°), que vale aproximadamente 0,866. Passo 5: Multiplique: 1,8 × 0,866 ≈ 1,56 N·m. Passo 6: Compare com o gabarito. O resultado 1,56 N·m corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. Observação: a expressão 'torque máximo' é ambígua, pois o torque é máximo quando sin(θ) = 1 (ângulo de 90°), o que daria 1,8 N·m. Como o enunciado pede o ângulo de 60° e fornece a fórmula com sin, a resposta correta pela fórmula dada é 1,56 N·m. Por que as outras estão erradas: A) 3,0 N·m não resulta da fórmula com os dados. B) 1,56 N·m é a resposta correta. C) 0,5 N·m corresponde apenas ao fator trigonométrico cos(60°) ou sin(30°), sem multiplicar pelos demais dados. D) 2,0 N·m é um arredondamento grosseiro do valor máximo 1,8 N·m, que não corresponde ao ângulo de 60°. E) 0,2 N·m resulta de erro de potência de dez ou de unidade na área ou em outro dado.
💡 Dica: Aplique a fórmula do torque máximo considerando o ângulo fornecido.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente trocou o seno de 60° por um fator de 0,5 (cos 60° ou sin 30°) e fez a multiplicação de forma incorreta, chegando a um valor próximo de 3,0 N·m.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do torque com a de força magnética, aplicando valores incorretos.
t = N·I·A·B·sin60° = 60·4,0·0,025·0,30·0,866 ˜ 1,56 N·m; unidades: newton·metro (N·m).
O aluno tomou apenas o fator trigonométrico (0,5, referente a cos 60° ou sin 30°) como se fosse o torque, ignorando N, I, A e B na multiplicação.
O aluno provavelmente calculou corretamente o torque máximo (sin 90° = 1, resultado 1,8 N·m) e depois arredondou de forma grosseira para 2,0 N·m, sem atentar ao ângulo de 60° indicado.
O aluno provavelmente errou a ordem de grandeza ao multiplicar, por exemplo deslocando a vírgula da área (0,025 m²) ou usando um valor com potência de dez errada.
Raio-X da questão
torque em bobina
avaliacao
cálculo de torque · lei de Faraday
Revisar a fórmula do torque em uma bobina em campo magnético.
O aluno pode confundir a fórmula do torque com a de força magnética, aplicando valores incorretos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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