Durante um experimento em laboratório, uma barra metálica retilínea de comprimento 0,30 m é percorrida por uma…

Questão

Durante um experimento em laboratório, uma barra metálica retilínea de comprimento 0,30 m é percorrida por uma corrente elétrica constante de 8,0 A. A barra está imersa em um campo magnético uniforme de intensidade 0,20 T e permanece perpendicular às linhas do campo. Nessa situação, o módulo da força magnética pode ser calculado por F = I·L·B. Considere que a corrente elétrica atravessa a barra da esquerda para a direita e que o campo magnético está orientado para dentro do plano da página. Com base nas informações do experimento, qual alternativa apresenta corretamente o módulo e a direção da força magnética exercida sobre a barra?

1. A) A força magnética tem módulo 0,048 N e aponta para cima.
2. B) A força magnética tem módulo 0,48 N e aponta para baixo.
3. C) A força magnética tem módulo 4,8 N e aponta para cima.
4. D) A força magnética tem módulo 0,48 N e aponta para cima.
5. E) A força magnética tem módulo 0,32 N e aponta para cima.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados. L = 0,30 m, I = 8,0 A e B = 0,20 T. A barra é perpendicular ao campo, então o ângulo entre a corrente e o campo é de 90 graus e o seno vale 1.
2. Calcule o módulo usando F = I·L·B. Temos F = 8,0 × 0,30 × 0,20 = 2,4 × 0,20 = 0,48 N.
3. Determine a direção pela regra da mão direita. Tomando x para a direita, y para cima e z saindo da página, a corrente está em +x e o campo está em -z (para dentro da página). O produto vetorial x × (-z) = -(x × z) = -(-y) = +y, ou seja, a força aponta para cima.
4. Compare com o gabarito. A alternativa D (0,48 N, para cima) coincide com o resultado obtido, então o gabarito está correto.
5. Por que as outras estão erradas. A: o módulo 0,048 N resulta de um erro de posição decimal (usar 0,02 T em vez de 0,20 T). B: o módulo 0,48 N está certo, mas a direção para baixo inverte o sentido da regra da mão direita. C: o módulo 4,8 N aparece ao usar 2 T em vez de 0,20 T. E: o valor 0,32 N resulta de usar 0,20 m como comprimento em vez de 0,30 m.

💡 Dica: Aplique a fórmula F = I·L·B e use a regra da mão direita para a direção.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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