UFRGS 2018 — questão 18 de Física
Enunciado em texto
A figura abaixo representa um experimento em que um ímã está sendo aproximado com velocidade de uma bobina em repouso, ligada em série com um galvanômetro G.
[Figura (experimento original): bobina horizontal à esquerda, ligada ao galvanômetro G. À direita dela, um ímã em barra com o polo S à esquerda (voltado para a bobina) e o N à direita, movendo-se para a esquerda com velocidade v, em direção à bobina.]
A seguir, três variantes do mesmo experimento estão representadas nas figuras I, II e III.
[I: ímã parado à esquerda, com S à esquerda e N à direita (o N voltado para a bobina); a bobina, à direita, move-se para a esquerda com velocidade v, aproximando-se do ímã.]
[II: bobina parada à esquerda; ímã à direita, com N à esquerda (voltado para a bobina) e S à direita, movendo-se para a direita com velocidade v, afastando-se da bobina.]
[III: ímã parado à esquerda, com N à esquerda e S à direita (o S voltado para a bobina); a bobina, à direita, move-se para a esquerda com velocidade v, aproximando-se do ímã.]
Assinale a alternativa que indica corretamente as variantes que possuem corrente elétrica induzida igual àquela produzida no experimento original.
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas I e II.
(E) I, II e III.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2018, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: em quais variantes a corrente induzida na bobina tem o mesmo sentido (e a mesma intensidade) que no experimento original.
Passo 1 — o que importa. A corrente induzida depende só do movimento relativo entre ímã e bobina e de qual polo está voltado para ela. Mexer a bobina em vez do ímã, com a mesma velocidade, dá o mesmo efeito. O sentido sai da lei de Lenz: a bobina cria um polo que se opõe ao movimento relativo.
Passo 2 — o original. O polo S se aproxima da extremidade direita da bobina. Para repelir, essa extremidade vira S; a esquerda vira N. Dentro da bobina, o campo induzido aponta para a esquerda (de S para N, por dentro).
I — igual. Agora o polo N se aproxima da extremidade esquerda da bobina. Para repelir, a extremidade esquerda vira N, a direita vira S. Campo induzido para a esquerda: igual ao original.
II — igual. O polo N se afasta da extremidade direita. Para “segurar” o ímã (atrair), a extremidade direita vira S, a esquerda vira N. Campo induzido para a esquerda: igual ao original.
III — oposta. O polo S se aproxima da extremidade esquerda, que vira S para repelir; a direita vira N. Campo induzido para a direita: corrente no sentido contrário.
⚠️ A armadilha: comparar só “aproximando × afastando” e esquecer de olhar qual polo está voltado para a bobina e de que lado ele chega. Trocar o polo inverte a corrente; trocar aproximação por afastamento também; trocar os dois mantém.
A ideia em uma frase: pela lei de Lenz, a bobina sempre se opõe ao movimento relativo: aproximando, ela repele; afastando, ela atrai — e daí sai o sentido da corrente.
Resposta: alternativa D (apenas I e II).
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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