PUC-SP 2017 — questão 15 de Física

Enunciado em texto
Para os exercícios de Física, adote os seguintes valores quando necessário:
Módulo da aceleração da gravidade (g) = ; 1 quilograma-força (kgf) = 10N; 1 cal = 4J; 1 c.v. = 740W; 1 tonelada = kg; 1 atm =
Dois longos fios metálicos, retilíneos e flexíveis estão inicialmente dispostos conforme indica a Figura 1 e localizados numa região do espaço onde há a presença de um intenso campo magnético constante e perpendicular ao plano da folha. Quando os fios são percorridos por corrente elétrica de mesma intensidade constante, verificam-se as deformações indicadas na Figura 2.
[Figura 1 (“Fios sem corrente elétrica”): o Fio 1 é vertical, esticado entre um suporte em cima (ponto B) e outro embaixo (ponto A). O Fio 2 é horizontal, esticado entre um suporte à esquerda (ponto A) e outro à direita (ponto B). Figura 2 (“Fios percorridos por corrente elétrica”): o Fio 1 está curvado para a esquerda, e o Fio 2 está curvado para baixo.]
Para que isso seja possível, o sentido do campo magnético e da corrente elétrica em cada fio deve ser:
(A) Campo magnético entrando na folha (X) e sentido da corrente elétrica de A para B no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.
(B) Campo magnético saindo da folha (•) e sentido da corrente elétrica de A para B no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.
(C) Campo magnético entrando na folha (X) e sentido da corrente elétrica de B para A no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.
(D) Campo magnético saindo na folha (•) e sentido da corrente elétrica de B para A nos fios 1 e 2.
(Enunciado e figura: Vestibular PUC-SP 2017 — PUC-SP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP).
Resolução comentada
O que a questão pede: a combinação de sentido do campo e das correntes que empurra o Fio 1 para a esquerda e o Fio 2 para baixo.
Passo 1 — a regra. A força num fio com corrente é . Pela regra da mão direita (ou do tapa): dedos no sentido da corrente, dobrados para o sentido do campo, e o polegar dá a força. Com B perpendicular à folha, a força fica no plano da folha, perpendicular ao fio.
Passo 2 — testar a alternativa A (campo entrando).
• Fio 1, corrente de A para B: de baixo para cima. Corrente para cima com campo entrando na folha dá força para a esquerda. Confere.
• Fio 2, corrente de B para A: da direita para a esquerda. Corrente para a esquerda com campo entrando dá força para baixo. Confere.
Passo 3 — as outras falham.
• B: campo saindo, Fio 1 para cima → força para a direita. Errado.
• C: campo entrando, Fio 1 de B para A (para baixo) → força para a direita. Errado.
• D: campo saindo, Fio 1 para baixo → esquerda (certo), mas Fio 2 para a esquerda → força para cima. Errado.
Conferindo: invertendo o campo e todas as correntes ao mesmo tempo, as forças continuariam iguais; mas nenhuma alternativa faz isso, então a única combinação possível entre as dadas é a A.
⚠️ A armadilha: esquecer de verificar os dois fios. A alternativa D acerta o Fio 1 e erra o Fio 2.
A ideia em uma frase: F = i L × B: inverter a corrente ou o campo inverte a força; teste cada fio separadamente.
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.