UFSC 2022 (Vagas Remanescentes) — questão 34 de Física
Enunciado em texto
Após ver um anúncio sobre uma lâmpada decorativa, João resolveu construir a sua. Em seu projeto, a lâmpada (V = 12 V e W) acende quando duas esferas metálicas imantadas, de mesma massa e ligadas a fios de massas desprezíveis, estão unidas, como mostra a figura abaixo. O sistema é alimentado por duas baterias de 6 V associadas.
[Figura: uma lâmpada sobre uma armação em forma de pórtico. Do alto da armação desce um fio metálico até uma esfera (azul); logo abaixo, encostada nela, outra esfera (cinza), presa a outro fio metálico que vem da base. Legendas: “Esferas metálicas Imantadas (ímãs)” e “Fios metálicos”.]
Considerando o exposto, é correto afirmar que:
(01) uma corrente elétrica contínua atravessa a lâmpada.
(02) a resistência da lâmpada é de .
(04) entre as esferas existe uma força magnética de módulo, no mínimo, igual ao módulo do peso de uma das esferas.
(08) as baterias que alimentam a lâmpada estão ligadas em paralelo.
(16) cada esfera apresenta um único polo magnético; contudo, uma delas apresenta o polo norte e a outra, o polo sul.
(Enunciado e figura: Processo Seletivo de Vagas Remanescentes UFSC 2022 — UFSC/COPERVE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).
Resolução comentada
O que a questão pede: analisar o circuito da lâmpada e o equilíbrio das esferas imantadas que funcionam como interruptor.
(01) Verdadeira. A fonte são baterias, que fornecem tensão contínua: com as esferas unidas, a corrente na lâmpada é contínua.
(02) Verdadeira. Com e (formulário da prova), :
(04) Verdadeira. A esfera de baixo está presa a um fio que vem da base; um fio pode puxar, mas não empurrar. Para ela ficar encostada na de cima, a atração magnética tem de sustentar seu peso e ainda a eventual tração do fio de baixo: .
(08) Falsa. A lâmpada é de 12 V e as baterias são de 6 V: para somar as tensões, elas têm de estar em série ( V). Em paralelo, a tensão continuaria 6 V.
(16) Falsa. Não existe ímã com um único polo: cada esfera imantada tem polo norte e polo sul. Elas se atraem porque estão com polos opostos voltados um para o outro.
⚠️ A armadilha: a (16). Ver as esferas “uma norte e outra sul” e esquecer que não há monopolo magnético: cada ímã, por menor que seja, tem os dois polos.
A ideia em uma frase: baterias em série somam tensões; ; e a atração entre os ímãs tem de pelo menos aguentar o peso da esfera de baixo.
Resposta: soma 07 (01 + 02 + 04).
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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