Santa Marcelina 2023 (2º semestre) — questão 60 de Física
Enunciado em texto
Uma espira metálica retangular ABCD está conectada a uma pilha e é percorrida por uma corrente elétrica i, no sentido indicado na figura. A pilha e parte da espira estão apoiadas em uma mesa isolante, plana e horizontal. O lado BC da espira está fora da mesa, próximo a um ponto P localizado no mesmo plano que contém a espira.
[Figura: mesa horizontal vista em perspectiva, com a pilha sobre ela. A espira ABCD é horizontal: A fica na frente, à esquerda; o lado AB vai até B, já fora da borda direita da mesa; o lado BC fica fora da mesa, paralelo à sua borda, indo de B (mais perto do observador) até C (mais ao fundo); o lado CD volta para cima da mesa e D se liga à pilha, que se liga a A. Uma seta i, junto ao lado BC, indica a corrente de B para C. À direita de BC, no plano da espira, está o ponto P, com cinco vetores: 1 vertical para cima; 4 vertical para baixo; 3 horizontal, para a direita, afastando-se da espira; 5 horizontal, para a esquerda, apontando para a espira; 2 horizontal, paralelo ao lado BC, apontando para o fundo. Uma linha tracejada liga P ao lado BC, perpendicular a ele.]
O vetor que representa o campo magnético no ponto P, devido à corrente i, está indicado na figura pelo número
(A) 2.
(B) 5.
(C) 4.
(D) 1.
(E) 3.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2023 (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 do campo magnético da espira no ponto P.
Passo 1 — a direção: perpendicular ao plano da espira. O campo de um fio retilíneo forma circunferências em volta do fio, num plano perpendicular a ele. Num ponto que está no mesmo plano que o fio (e que a espira), esse campo é perpendicular a esse plano. Como a espira é horizontal, o campo em P é vertical: só pode ser o vetor 1 ou o 4. Os vetores 2, 3 e 5 estão no plano da mesa e ficam descartados.
Passo 2 — o sentido: regra da mão direita no lado BC. O lado mais próximo de P é BC, e é ele que domina o campo em P. Aponte o polegar da mão direita no sentido da corrente, de B para C (afastando-se do observador, “para o fundo”). Os dedos curvam-se em volta do fio: do lado direito do fio, onde está P, eles apontam para baixo. O campo em P é o vetor 4.
Conferindo com a espira inteira: vista de cima, a corrente percorre A → B → C → D no sentido anti-horário. Dentro da espira o campo aponta para cima; fora dela, no mesmo plano, aponta para baixo. Os outros lados reforçam a mesma conclusão: o campo em P aponta para baixo.
⚠️ A armadilha: marcar um vetor no plano da mesa, como o 3 ou o 5, pensando que o campo “sai do fio” em linha reta, como o campo elétrico de uma carga. O campo magnético de um fio dá voltas em torno dele.
A ideia em uma frase: o campo de um fio, num ponto do mesmo plano que ele, é perpendicular a esse plano, com o sentido dado pela regra da mão direita.
Resposta: alternativa C (vetor 4, vertical para baixo).
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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