Durante uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o funcionamento de um atuador magnético formado…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma atividade de laboratório, estudantes analisaram o funcionamento de um atuador magnético formado por um fio retilíneo colocado entre os polos de um ímã. O trecho ativo do fio tem comprimento de 0,500 m e conduz uma corrente elétrica convencional de 5,00 A horizontalmente para a direita. Nesse trecho, o campo magnético é uniforme, tem intensidade de 0,200 T e está orientado perpendicularmente ao fio, para dentro da página. Despreze os efeitos de outras partes do circuito. Com base nos dados do experimento, determine o módulo da força magnética exercida sobre o trecho do fio e sua direção, aplicando a regra da mão direita à corrente convencional.
- A) F = 0,500 N; direção: para baixo.
- B) F = 0,750 N; direção: para cima.
- C) F = 0,500 N; direção: para cima.
- D) F = 0,250 N; direção: para cima.
- E) F = 1,00 N; direção: para cima.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Comprimento do trecho ativo L = 0,500 m, corrente I = 5,00 A para a direita, campo B = 0,200 T perpendicular ao fio e entrando na página. Como o campo é perpendicular ao fio, o seno do ângulo entre eles vale 1. Passo 2: Calcule o módulo pela fórmula F = B x I x L x sen(90°) = 0,200 x 5,00 x 0,500 x 1 = 0,500 N. Passo 3: Determine a direção pela regra da mão direita. Aponte os dedos no sentido da corrente convencional (direita) e feche-os no sentido do campo (para dentro da página). O polegar indica a força, que aponta para cima. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa C traz F = 0,500 N e direção para cima, o que coincide com o resultado obtido e com o gabarito oficial. Por que as demais estão erradas: A tem o módulo certo, mas inverte o sentido da força; B calcula o módulo incorretamente como 0,750 N; D usa um valor de força igual à metade do correto, 0,250 N; E esquece o comprimento do fio e obtém 1,00 N.
💡 Dica: Aplique a fórmula F = I·L·B e use a regra da mão direita.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou o módulo corretamente, mas aplicou a regra da mão direita com a orientação invertida, ou usou a mão esquerda, concluindo que a força aponta para baixo.
O aluno errou o cálculo do módulo, obtendo 0,750 N, possivelmente por erro de multiplicação ou soma indevida de fatores na fórmula F = B x I x L.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção da força magnética, aplicando incorretamente a regra da mão direita e escolhendo uma direção oposta.
Como o fio é perpendicular ao campo magnético, o módulo da força é F = I · L · B = 5,00 · 0,500 · 0,200 = 0,500 N. Pela regra da mão direita, apontando os dedos no sentido da corrente, para a direita, e orientando-os para o campo, para dentro da página, o polegar indica uma força para cima.
O aluno obteve 0,250 N, o que indica que dividiu o resultado por dois ou usou metade do comprimento do fio, quando a fórmula usa o comprimento total do trecho ativo.
O aluno multiplicou apenas a intensidade do campo pela corrente (0,200 x 5,00 = 1,00 N) e esqueceu de incluir o comprimento do trecho ativo do fio na fórmula.
Raio-X da questão
força magnética em fio
avaliacao
força magnética em fio · regra da mão direita
Revisar a fórmula da força magnética e a regra da mão direita.
O aluno pode confundir a direção da força magnética, aplicando incorretamente a regra da mão direita e escolhendo uma direção oposta.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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