ITA 2008 — questão 7 de Física
Enunciado em texto
Uma corrente elétrica passa por um fio longo, (L) coincidente com o eixo y no sentido negativo. Uma outra corrente de mesma intensidade passa por outro fio longo, (M), coincidente com o eixo x no sentido negativo, conforme mostra a figura. O par de quadrantes nos quais as correntes produzem campos magnéticos em sentidos opostos entre si é
[Figura: eixos x (para a direita) e y (para cima). Os quadrantes estão numerados: I (em cima, à direita), II (em cima, à esquerda), III (embaixo, à esquerda) e IV (embaixo, à direita). Junto ao eixo y, uma seta para baixo com o rótulo L; junto ao eixo x, uma seta para a esquerda com o rótulo M.]
A) I e II
B) II e III
C) I e IV
D) II e IV
E) I e III
(Enunciado e figura: Vestibular ITA 2008, prova de Física — ITA.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).
Resolução comentada
O que a questão pede: em quais quadrantes o campo do fio L e o campo do fio M apontam em sentidos contrários.
Passo 1 — o campo de um fio no plano. Num ponto do plano xy, o campo de um fio que está no próprio plano é perpendicular ao plano: ou "saindo" (⊙) ou "entrando" (⊗). Para saber qual, use a regra da mão direita: polegar no sentido da corrente, e os dedos mostram como o campo gira em volta do fio.
Passo 2 — fio L (corrente para baixo, no eixo y). Polegar para baixo: os dedos giram de modo que, à direita do eixo y (x > 0), o campo sai do plano, e à esquerda (x < 0) o campo entra.
Passo 3 — fio M (corrente para a esquerda, no eixo x). Polegar para a esquerda: acima do eixo x (y > 0) o campo entra no plano, e abaixo (y < 0) o campo sai.
Passo 4 — quadrante por quadrante:
| Quadrante | L | M | Sentidos |
|---|---|---|---|
| I | sai | entra | opostos |
| II | entra | entra | iguais |
| III | entra | sai | opostos |
| IV | sai | sai | iguais |
Quadrantes: I (x > 0, y > 0), II (x < 0, y > 0), III (x < 0, y < 0), IV (x > 0, y < 0). Colunas L e M: o sentido do campo de cada fio.
Os campos são opostos nos quadrantes I e III.
Conferindo com o produto vetorial: o campo tem o sentido de . Para L, (sai) em x > 0. Para M, (entra) em y > 0. Bate com a tabela.
⚠️ A armadilha: aplicar a mão direita com a corrente no sentido positivo dos eixos (sem olhar as setas). Isso inverte os dois campos ao mesmo tempo e, por sorte, mantém o par I e III; mas inverter só um dos fios leva ao par II e IV (alternativa D).
A ideia em uma frase: para cada fio, a mão direita diz de que lado o campo sai e de que lado entra; os campos se opõem onde os dois "lados" discordam.
Resposta: alternativa E (quadrantes I e III).
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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