UEM 2011 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 11 de Física

Gabarito 20Magnetismo — fios paralelos com correntes opostas: campo e força magnéticaVestibular de Inverno · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)

Enunciado da questão 11 de Física do UEM 2011 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Dois fios metálicos de comprimento L estão dispostos paralelamente no vácuo, separados por uma distância d. Cada um desses fios transporta uma corrente elétrica i, e essas correntes elétricas fluem em sentidos contrários nos fios. Com base nessas informações, analise as alternativas e assinale o que for correto.

(01) As linhas de campo magnético no entorno dos fios são paralelas ao comprimento desses fios.

(02) Os fios são atraídos pelas forças magnéticas que surgem em função do fluxo de carga elétrica nesses fios.

(04) O módulo da força de interação entre os fios é diretamente proporcional ao produto entre as correntes elétricas que fluem nesses fios.

(08) O módulo do vetor campo magnético a uma dada distância r dos fios é dado por $B = \dfrac{4\pi\mu_0 i_1 i_2}{r^2}$ .

(16) O módulo da força magnética observada em cada fio é $\dfrac{\mu_0 i^2 L}{2\pi d}$ .

(Enunciado: Vestibular UEM 2011 (Inverno), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre o campo de fios retos e a força entre eles.

(01) Falsa. As linhas de campo de um fio reto são circunferências em planos perpendiculares ao fio, centradas nele (regra da mão direita).

(02) Falsa. Correntes no mesmo sentido se atraem; em sentidos contrários, como aqui, os fios se repelem.

(04) Verdadeira. Cada fio está no campo do outro, $B = \mu_0 i_1/(2\pi d)$ , e sofre $F = B\,i_2\,L$ :

$F = \frac{\mu_0\,i_1\,i_2\,L}{2\pi d}$

proporcional ao produto $i_1 i_2$ .

(08) Falsa. O campo de um fio longo a uma distância r é

$B = \frac{\mu_0\,i}{2\pi r}$

cai com $1/r$ (não $1/r^2$ ) e depende da corrente do próprio fio, não do produto das correntes.

(16) Verdadeira. Com $i_1 = i_2 = i$ , a fórmula da (04) dá $F = \mu_0 i^2 L/(2\pi d)$ , igual nos dois fios (ação e reação).

⚠️ A armadilha: a (02). Na eletrostática, cargas opostas se atraem; com correntes é o contrário do que parece: sentidos opostos repelem.

A ideia em uma frase: correntes paralelas se atraem, antiparalelas se repelem, com F = μ₀i₁i₂L/(2πd).

Resposta: soma 20 (04 + 16).

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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