Física1ª sérieBNCC EM13CNT107Média⏱ medio

Uma espira retangular de N = 50 voltas e largura w = 0,10 m é puxada para fora, com velocidade v = 0,20 m/s…

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

Uma espira retangular de N = 50 voltas e largura w = 0,10 m é puxada para fora, com velocidade v = 0,20 m/s, de uma região onde existe campo magnético uniforme B = 0,25 T perpendicular ao plano da espira. Durante a saída, qual é a f.e.m. induzida média no conjunto de voltas? (use e = N·B·w·v).

A) e = 3,0 V
B) e = 0,15 V
C) e = 5,0×10^-2 V
D) e = 2,5×10^-1 V
E) e = 1,0 V

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

Identifique os dados do enunciado: N = 50 voltas, w = 0,10 m, v = 0,20 m/s e B = 0,25 T. A espira sai da região do campo, então o fluxo diminui e surge uma f.e.m. induzida dada por e = N·B·w·v. Passo 2: Calcule o produto: N·B = 50 × 0,25 = 12,5. Passo 3: Multiplique pela largura: 12,5 × 0,10 = 1,25. Passo 4: Multiplique pela velocidade: 1,25 × 0,20 = 0,25 V, que é 2,5×10^-1 V. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a D, e ela coincide com o gabarito oficial. Passo 6: Por que as outras estão erradas: a alternativa A (3,0 V) é grande demais para o produto dos dados; a alternativa B (0,15 V) resulta de um erro de multiplicação; a alternativa C (5,0×10^-2 V) corresponde a B·v, sem os fatores N e w; a alternativa E (1,0 V) corresponde a N·w·v, sem o campo B.

💡 Dica: Aplique a fórmula da f.e.m. induzida diretamente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno provavelmente faz uma multiplicação incorreta dos fatores ou usa um valor de w ou v diferente do enunciado, chegando a um resultado acima de 1 V que não corresponde ao produto N·B·w·v.

Por que engana: Confundir a fórmula da f.e.m. induzida, aplicando valores incorretos para N, B, w ou v.

B Erradaerro: Atenção

O aluno provavelmente erra a multiplicação dos números decimais (por exemplo, na posição da vírgula ou no produto de 12,5 por 0,10 e por 0,20), obtendo 0,15 V em vez de 0,25 V.

C Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente multiplica apenas B por v (0,25 × 0,20 = 0,05) e ignora o número de voltas N e a largura w, que fazem parte da fórmula da f.e.m.

D Correta

e = N·B·w·v = 50·0,25·0,10·0,20 = 0,25 V. Magnitude da força eletromotriz induzida durante a variação de fluxo é 0,25 V.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente esquece o campo magnético B na fórmula e calcula apenas N·w·v = 50 × 0,10 × 0,20 = 1,0 V, o que mostra que ele não identificou todos os fatores da expressão.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

f.e.m. induzida

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

f.e.m. induzida · campo magnético

📚 Reveja

Revisar a lei de Faraday sobre indução eletromagnética.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a fórmula da f.e.m. induzida, aplicando valores incorretos para N, B, w ou v.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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