FAMECA 2022 — questão 44 de Física

Gabarito CMagnetismo — força magnética sobre um íon em movimentoMedicina · 1º dia · Conhecimentos Gerais
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 44 de Física do FAMECA 2022

Enunciado em texto

Uma das moléculas mais importantes do sangue é a hemoglobina, presente nas hemácias. Essa molécula liga-se a íons de Fe2+\text{Fe}^{2+} e é responsável por transportar o oxigênio dos pulmões para as células. Considere um campo de indução magnética constante de intensidade 5 mT próximo ao pulso de uma pessoa, por onde o sangue e, consequentemente, os íons de ferro movem-se com velocidade constante de 0,5 m/s, perpendicularmente à direção desse campo de indução magnética. Sabendo que a carga elétrica elementar vale e=1,6×10−19e = 1{,}6 \times 10^{-19} C, a força magnética sobre um íon de Fe2+\text{Fe}^{2+} será igual a:

(A) 2×10−222 \times 10^{-22} N.

(B) 10×10−2210 \times 10^{-22} N.

(C) 8×10−228 \times 10^{-22} N.

(D) 6×10−226 \times 10^{-22} N.

(E) 4×10−224 \times 10^{-22} N.

(Enunciado: Vestibular FAMECA 2022, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a força magnética sobre um íon Fe²⁺ que se move a 0,5 m/s perpendicular a um campo de 5 mT.

Passo 1 — a carga do íon. Fe²⁺ perdeu dois elétrons, então tem carga de duas cargas elementares:

q=2e=3,2×10−19 Cq = 2e = 3{,}2 \times 10^{-19}\ \text{C}

Passo 2 — a força magnética. Para uma carga com velocidade perpendicular ao campo (sen 90° = 1):

F=q v BF = q\,v\,B

F=3,2×10−19×0,5×5×10−3F = 3{,}2 \times 10^{-19} \times 0{,}5 \times 5 \times 10^{-3}

F=8×10−22 NF = 8 \times 10^{-22}\ \text{N}

⚠️ A armadilha: usar a carga de um único próton/elétron (e) em vez de 2e, o que dá metade: 4 × 10⁻²² N, a alternativa E. O “2+” do íon diz quantas cargas elementares ele tem.

A ideia em uma frase: a força magnética sobre uma carga é qvB sen θ, e a carga de um íon 2+ é 2e.

Resposta: alternativa C (8×10−228 \times 10^{-22} 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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