EEAR 2021 (CFS 1) — questão 79 de Física
Enunciado em texto
A figura a seguir representa dois condutores longos, retilíneos e de diâmetros desprezíveis que estão no vácuo e percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade e sentidos contrários, adotando o sentido convencional da corrente elétrica.
Partículas alfa (α), compostas de dois prótons e dois nêutrons, são arremessadas com velocidade inicial não nula em uma trajetória, inicialmente retilínea, equidistante e coplanar aos condutores, conforme a figura.
[Figura: dois condutores verticais, 1 à esquerda e 2 à direita (legenda “Condutores”). No condutor 1, a corrente i aponta para baixo; no condutor 2, para cima. No meio, entre os dois, uma “Fonte de partículas alfa (α)” lança a partícula α para cima, com velocidade vertical; a trajetória prevista, tracejada, segue para cima, a meio caminho dos dois fios.]
Nessas condições, a força magnética sobre as partículas, logo após essas saírem da fonte, terá direção perpendicular a trajetória retilínea inicial de e em sentido
a) ao condutor 1 ()
b) ao condutor 2 ()
c) para baixo ()
d) para cima ()
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 1/2021 — 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: para onde aponta a força magnética na partícula alfa (carga positiva) que sobe entre os dois fios.
Passo 1 — o campo de cada fio no meio (regra da mão direita). Polegar no sentido da corrente, os dedos dão o sentido das linhas de campo:
• fio 1, corrente para baixo: à direita dele, o campo sai do papel (⊙);
• fio 2, corrente para cima: à esquerda dele, o campo também sai do papel (⊙).
Os dois se somam: no meio, o campo resultante sai do papel.
Passo 2 — a força na carga. , com q > 0, para cima e saindo do papel. Pela regra da mão direita (dedos em , curvando para ), o produto aponta para a direita: rumo ao condutor 2.
Conferindo: a partícula alfa subindo é como uma corrente para cima, no mesmo sentido da do fio 2 e oposta à do fio 1. Correntes de mesmo sentido se atraem e de sentidos opostos se repelem: ela é puxada pelo fio 2 e empurrada pelo fio 1. As duas coisas levam para a direita.
Por que não as outras: (C) e (D) dão força perpendicular ao plano, mas a força é perpendicular a , que já é perpendicular ao plano: a força tem de ficar no plano. (A) é o sentido que se obtém trocando o sentido do campo ou tratando a carga como negativa.
⚠️ A armadilha: achar que, com correntes iguais e opostas, os campos se anulam no meio. É o contrário: com correntes opostas, os campos no meio se somam; com correntes de mesmo sentido é que se anulariam.
A ideia em uma frase: carga positiva andando é uma corrente: ela é atraída pelo fio de corrente no mesmo sentido do seu movimento.
Resposta: alternativa B (força para o condutor 2).
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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