EEAR 2020 (CFS 2) — questão 96 de Física
Enunciado em texto
Cada uma das figuras (1, 2, 3 e 4) a seguir indica uma espira condutora ideal e o sentido da corrente elétrica (i) induzida na espira. Cada figura indica também um ímã, seus polos (N = polo norte e S = polo sul) e o vetor deslocamento de aproximação ou afastamento do ímã em relação à espira.
Assinale a alternativa que indica as figuras que estão corretas conforme as Leis de Faraday e Lenz.
[Figuras: em todas, a espira (legenda “Espira”) está à esquerda, desenhada em perspectiva, com o eixo na horizontal, e o ímã em barra (legenda “imã”) está à direita, alinhado com o eixo da espira. A espira é a mesma nas quatro figuras: a face de frente para o ímã aparece inteira, e a faixa lateral visível à esquerda (a parte da espira mais próxima de quem olha) tem a seta da corrente i apontando para cima. Figura 1: polo N voltado para a espira, S do outro lado; seta “Deslocamento” para a esquerda (ímã se aproximando). Figura 2: polo N voltado para a espira; seta “Deslocamento” para a direita (ímã se afastando). Figura 3: polo S voltado para a espira, N do outro lado; seta “Deslocamento” para a esquerda (aproximando). Figura 4: polo S voltado para a espira; seta “Deslocamento” para a direita (afastando).]
a) Figuras 1 e 2.
b) Figuras 2 e 3.
c) Figuras 3 e 4.
d) Figuras 1 e 4.
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2020 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: em quais figuras o sentido da corrente induzida obedece à lei de Lenz.
Passo 1 — a lei de Lenz em forma de regra prática. A corrente induzida transforma a espira num pequeno ímã que se opõe ao movimento:
• ímã se aproximando → a espira o repele → a face voltada para o ímã é o mesmo polo que ele apresenta;
• ímã se afastando → a espira o atrai → a face voltada para o ímã é o polo oposto.
Passo 2 — que polo a corrente desenhada cria. A corrente é a mesma nas quatro figuras. Imagine-se no lugar do ímã, olhando para a espira: a parte da frente da espira (a faixa à esquerda no desenho, onde está a seta) fica à sua esquerda, e ali a corrente sobe. Subir pelo lado esquerdo é girar no sentido horário. Face vista com corrente horária é polo sul. Então, nas quatro figuras, a face da espira voltada para o ímã é um polo S.
Passo 3 — conferir figura por figura:
• Figura 1: N se aproximando → a face deveria ser N. Está S → errada;
• Figura 2: N se afastando → a face deveria ser S. Está S → certa;
• Figura 3: S se aproximando → a face deveria ser S. Está S → certa;
• Figura 4: S se afastando → a face deveria ser N. Está S → errada.
Conferindo com a regra da mão direita: com a corrente subindo na parte da frente da espira, o polegar da mão direita, com os dedos acompanhando a corrente, aponta para a esquerda, para longe do ímã. O campo da espira sai pela face da esquerda (norte) e entra pela face da direita (sul), a voltada para o ímã.
⚠️ A armadilha: lembrar só que “a espira repele o ímã” e esquecer que, no afastamento, ela atrai. Com isso, a figura 2 parece errada e a 4 parece certa. A lei de Lenz não diz “repele sempre”: diz “opõe-se à variação”.
A ideia em uma frase: a espira reage ao movimento do ímã: repele quem chega (mesmo polo na face) e segura quem vai embora (polo oposto na face).
Resposta: alternativa B (figuras 2 e 3).
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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