ACAFE 2023 (Verão) — questão 35 de Física
Enunciado em texto
Um condutor metálico, conectado a uma fonte de tensão contínua, está suspenso por um fio ligado a um dinamômetro, cuja leitura é 5N, conforme mostra a figura 1.
[Figuras: na Figura 1, um dinamômetro preso ao teto marca 5N e sustenta, por um fio, um condutor horizontal (cilindro escuro) que faz parte do lado de cima de um circuito retangular; a pilha (“BATTERY”) fica no lado de baixo do circuito, deitada, com o polo + à esquerda. A Figura 2 é a mesma montagem, com o dinamômetro marcando “?” e o condutor imerso num campo magnético uniforme entrando no plano do papel (representado por ×).]
Considerando apenas a ação do campo gravitacional e do campo magnético sobre o condutor, se este for imerso no campo magnético uniforme, representado na figura 2, a leitura do dinamômetro é:
A) maior que 5N
B) menor que 5N
C) igual a 5N
D) zero
(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina ACAFE — Verão 2023, Física — ACAFE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Associação Catarinense das Fundações Educacionais (ACAFE).
Resolução comentada
O que a questão pede: se a força magnética sobre o condutor aponta para cima (alivia o dinamômetro) ou para baixo (aumenta a leitura).
Passo 1 — o sentido da corrente. A corrente convencional sai do polo + da pilha, que está à esquerda. Ela percorre o circuito no sentido: pela esquerda da pilha, sobe pelo lado esquerdo do retângulo, atravessa o condutor do alto da esquerda para a direita, desce pelo lado direito e volta ao polo − da pilha.
Passo 2 — a força magnética (regra da mão direita). Sobre um fio com corrente num campo, . Com a corrente para a direita e entrando no papel, a força aponta para cima. (Mão direita espalmada: polegar no sentido da corrente, para a direita; os outros dedos no sentido de B, para dentro do papel; a palma empurra para cima.)
Passo 3 — a leitura. O dinamômetro sustenta o condutor contra o peso. Com uma força magnética para cima ajudando a segurá-lo:
A leitura fica menor que 5 N. Ela só seria zero se a força magnética fosse exatamente igual ao peso, e nada no enunciado garante isso.
⚠️ A armadilha: errar o sentido da corrente (achar que ela sai pelo lado direito da pilha) ou o da regra da mão. Com a corrente para a esquerda, a força apontaria para baixo e a leitura subiria (alternativa A). Por isso vale olhar com atenção onde está o + da pilha.
A ideia em uma frase: força magnética para cima alivia o dinamômetro; o sentido sai da regra da mão direita com a corrente saindo do polo positivo.
Resposta: alternativa B (menor que 5 N).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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