Santa Marcelina 2022 (2º semestre) — questão 60 de Física
Enunciado em texto
Um condutor retilíneo, percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i, passa pela região entre as barras paralelas de um ímã em forma de ferradura, de polos magnéticos norte e sul, como mostrado na figura. O trecho AB desse condutor, cujo comprimento é L, fica submetido ao campo magnético criado por esse ímã na região entre as barras.
[Figura: ímã em ferradura visto em perspectiva, com a barra do polo sul (vermelha) à esquerda e a barra do polo norte (azul) à direita. Um fio retilíneo horizontal atravessa o vão entre as duas barras, da frente para trás (desenhado em diagonal, subindo para a direita); a corrente i entra pela ponta da frente, indicada por uma seta. O trecho AB, de comprimento L, é o que fica entre as barras: A junto à barra do sul e B junto à barra do norte.]
A força magnética que atua no trecho AB está corretamente indicada em:
(A) [Figura: o trecho AB e a força perpendicular a ele, no plano do desenho, apontando para baixo e para a direita.]
(B) [Figura: o trecho AB e a força vertical, para baixo.]
(C) [Figura: o trecho AB e a força vertical, para cima.]
(D) [Figura: o trecho AB e a força perpendicular a ele, no plano do desenho, apontando para cima e para a esquerda.]
(E) [Figura: o trecho AB e a força paralela a ele, de A para B.]
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2022 (2º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: a direção e o sentido da força magnética no trecho AB.
Passo 1 — o campo entre as barras. Entre os polos, as linhas de campo vão do norte para o sul: da barra azul (direita) para a barra vermelha (esquerda). O campo é horizontal, para a esquerda.
Passo 2 — a corrente. O fio passa pelo vão entre as barras, da frente para trás (é por isso que aparece em diagonal na perspectiva). A corrente, indicada na ponta da frente, vai de A para B: horizontal, para dentro da figura.
Passo 3 — regra da mão direita (tapa). Polegar no sentido da corrente (para dentro), demais dedos no sentido do campo (para a esquerda): a palma empurra para cima. Pelo produto vetorial: “para dentro” × “para a esquerda” = “para cima”.
A força é vertical, para cima, perpendicular ao fio e ao campo: desenho (C).
Por que não as outras: (B) tem o sentido invertido. (A) e (D) desenham a força no plano horizontal do fio e do campo, mas a força magnética é perpendicular a esse plano. (E) é paralela à corrente, e uma força magnética nunca tem componente ao longo da corrente.
⚠️ A armadilha: inverter o sentido do campo, pondo-o do sul para o norte entre as barras: aí a força sairia para baixo (alternativa B).
A ideia em uma frase: a força magnética num fio é perpendicular à corrente e ao campo; o sentido sai da regra da mão direita.
Resposta: alternativa C (força vertical, para cima).
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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