UEM 2019 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 31 de Física

Gabarito 26Magnetismo — lei de Faraday: corrente induzida numa espira com campo que varia linearmenteVestibular de Verão · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 31 de Física do UEM 2019 (Verão, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Uma espira quadrada, de lado igual a xx (em m), tem resistência elétrica total igual a RR (em Ω\Omega). Essa espira está submetida a um campo magnético espacialmente uniforme e variável no tempo, de módulo igual a BB (em T), cujas linhas de indução são perpendiculares ao plano da espira. Durante um período de tempo igual a τ\tau (em s), o módulo do campo cresce ou decresce linearmente com o tempo de tal modo que B(t)=a+b(t−t0)B(t) = a + b(t - t_0), no intervalo t0≤t≤t0+τt_0 \leq t \leq t_0 + \tau, em que aa e bb são constantes, e tt é dado em s. Nessa situação, o módulo da corrente elétrica induzida na espira é igual a ii (em A). Sobre a corrente elétrica induzida na espira durante o período de tempo τ\tau, assinale o que for correto.

(01) Se b=0b = 0 e a>0a > 0, ii será igual a uma constante não nula.

(02) Se a≥0a \geq 0 e b>0b > 0, ii é constante durante o período τ\tau.

(04) Se a≥0a \geq 0 e b<0b < 0, ii pode ser igual a zero dependendo dos valores numéricos de aa e bb.

(08) Se aumentarmos a resistência elétrica da espira para 2R2R, mantendo o comprimento de cada lado da espira igual a xx, o módulo da corrente elétrica induzida será i/2i/2.

(16) Se aumentarmos o comprimento de cada lado da espira para 2x2x, mantendo a resistência total da espira em RR, o módulo da corrente elétrica induzida será 4i4i.

(Enunciado: Vestibular UEM 2019 (Verão), 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 lei de Faraday a uma espira de área x2x^2 num campo que varia linearmente.

Passo 1 — fem e corrente: o fluxo é Φ=B x2\Phi = B\,x^2, e só a variação de BB conta:

∣ε∣=x2∣ΔBΔt∣=x2 ∣b∣|\varepsilon| = x^2\left|\frac{\Delta B}{\Delta t}\right| = x^2\,|b|

i=x2 ∣b∣Ri = \frac{x^2\,|b|}{R}

A corrente depende só da taxa bb, não do valor aa do campo.

(01) Falsa. Com b=0b = 0 o campo é constante, o fluxo não varia e i=0i = 0, por maior que seja aa.

(02) Verdadeira. Com b>0b > 0 fixo, i=x2b/Ri = x^2 b/R é constante.

(04) Falsa. Com b<0b < 0, i=x2∣b∣/R≠0i = x^2|b|/R \neq 0, quaisquer que sejam aa e bb. O valor de aa não interfere.

(08) Verdadeira. A fem é a mesma; com o dobro da resistência, a corrente cai à metade.

(16) Verdadeira. Com lado 2x2x, a área fica 4x24x^2: fem e corrente quadruplicam (a resistência foi mantida em RR).

⚠️ A armadilha: achar que campo forte (aa grande) gera corrente. Quem induz é a variação do fluxo; campo intenso e parado não induz nada.

A ideia em uma frase: corrente induzida = (área × taxa de variação de B)/R; o valor do campo em si não importa.

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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