UEM 2017 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 15 de Física

Gabarito 26Magnetismo — força entre fios paralelos com corrente e unidade de campo magnéticoVestibular de Inverno · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 15 de Física do UEM 2017 (Inverno, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Em relação à interação entre as correntes elétricas em dois fios paralelos, colocados próximos um do outro e suspensos por suas extremidades, assinale o que for correto.

(01) Verifica-se experimentalmente que os fios se afastam quando as correntes elétricas estão no mesmo sentido.

(02) A força de interação eletrodinâmica entre os fios é diretamente proporcional à intensidade de cada uma das correntes elétricas que os percorrem.

(04) A força eletrodinâmica por unidade de comprimento entre os dois fios é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles, assim como a força eletrostática é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre dois corpos puntiformes eletrizados.

(08) Pode-se interpretar a aproximação dos fios ou o afastamento entre eles como consequência de forças que surgem devido a interações entre campos magnéticos e a correntes elétricas.

(16) No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida dos campos magnéticos que supostamente agem sobre os fios é kg⋅s−2⋅A−1\text{kg} \cdot \text{s}^{-2} \cdot \text{A}^{-1}.

(Enunciado: Vestibular UEM 2017 (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: aplicar a expressão da força entre fios paralelos, que vem do campo de um fio agindo sobre a corrente do outro.

Passo 1 — a força. O fio 1 cria, na posição do fio 2, o campo B=μ0i1/(2πd)B = \mu_0 i_1/(2\pi d); a força num trecho L do fio 2 é F=B i2 LF = B\,i_2\,L:

FL=μ0 i1 i22π d\frac{F}{L} = \frac{\mu_0\,i_1\,i_2}{2\pi\,d}

(01) Falsa. Correntes no mesmo sentido se atraem; em sentidos opostos, se repelem.

(02) Verdadeira. A força é proporcional a i1i_1 e a i2i_2.

(04) Falsa. Ela é inversamente proporcional a dd, não a d2d^2. (O campo de um fio longo cai com 1/d.)

(08) Verdadeira. Cada corrente cria um campo magnético, e o campo de um fio exerce força sobre a corrente do outro: é exatamente a explicação do Passo 1.

(16) Verdadeira. De F=B i LF = B\,i\,L:

T=NA⋅m=kg⋅m/s2A⋅m\text{T} = \frac{\text{N}}{\text{A} \cdot \text{m}} = \frac{\text{kg} \cdot \text{m/s}^2}{\text{A} \cdot \text{m}}

T=kg⋅s−2⋅A−1\text{T} = \text{kg} \cdot \text{s}^{-2} \cdot \text{A}^{-1}

⚠️ A armadilha: na (01), usar a regra das cargas elétricas (“iguais se repelem”). Para correntes é o contrário: mesmo sentido atrai.

A ideia em uma frase: fios paralelos: F/L = μ₀i₁i₂/(2πd); correntes de mesmo sentido se atraem.

Resposta: soma 26 (02 + 08 + 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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