ENEM 2014 — questão 72 de Física
Enunciado em texto
O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.
[Figura: à esquerda, um ímã em barra com o polo S à esquerda e o polo N à direita, voltado para a bobina; acima dele, uma seta para a esquerda. À direita, uma bobina (espira enrolada num cilindro) com uma seta para a direita acima dela. As linhas de campo saem do polo N e atravessam a bobina; a seta aponta para a direita. Os terminais da bobina estão ligados a um amperímetro A; embaixo, uma seta indica a corrente i para a direita.]
A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a
a) esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.
b) direita e o ímã para a esquerda com polaridade invertida.
c) esquerda e o ímã para a esquerda com mesma polaridade.
d) direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.
e) esquerda e manter o ímã em repouso com mesma polaridade.
(Enunciado e figura: ENEM 2014, aplicação regular, Caderno 1 – Azul — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: outra combinação de movimentos que produza na espira uma corrente no mesmo sentido da figura.
Passo 1 — o que acontece na figura. O polo N está voltado para a espira, e o campo do ímã atravessa a espira para a direita. Ímã e espira se afastam: o fluxo para a direita diminui. Pela lei de Lenz, a corrente induzida cria um campo que se opõe a essa diminuição, ou seja, um campo induzido para a direita dentro da espira. É esse o sentido que define a corrente i.
Passo 2 — testar a alternativa A. Espira para a esquerda e ímã para a direita: os dois se aproximam. Com a polaridade invertida, agora é o polo S que fica voltado para a espira, e o campo do ímã na espira aponta para a esquerda (as linhas entram no polo S). Aproximando, esse fluxo para a esquerda aumenta; a espira reage com um campo induzido para a direita. É o mesmo campo induzido da figura, então a corrente tem o mesmo sentido.
Por que não as outras:
• (B) e (D): espira e ímã se afastam com o polo S voltado para a espira. O fluxo para a esquerda diminui, e o campo induzido aponta para a esquerda: corrente contrária.
• (E): a espira se aproxima do polo N. O fluxo para a direita aumenta, e o campo induzido aponta para a esquerda: corrente contrária.
• (C): os dois andam para a esquerda; se for com a mesma velocidade, a distância não muda, o fluxo não varia e não há corrente.
⚠️ A armadilha: inverter só uma coisa. Inverter a polaridade troca o sentido da corrente; trocar “afastar” por “aproximar” também troca. Fazendo as duas trocas (alternativa A), o sentido volta a ser o original.
A ideia em uma frase: o que importa é como o fluxo varia; inverter o polo e inverter o movimento relativo ao mesmo tempo mantém a corrente induzida no mesmo sentido.
Resposta: alternativa A.
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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