UFU 2016-2 — questão 14 de Física
Enunciado em texto
Tem se tornado cada vez mais comum o desenvolvimento de veículos de transporte de passageiros que flutuam sobre o solo. Um dos princípios que permite a esses veículos “flutuarem” sobre os trilhos é chamado de levitação eletrodinâmica, que ocorre quando há o movimento de um campo magnético nas proximidades de um material condutor de eletricidade.
Segundo essa tecnologia, a levitação do veículo ocorre porque
A) o movimento relativo de um material condutor gera força elétrica sobre o material magnético, criando um campo elétrico, o qual, com base na Lei de Coulomb, gerarará em efeito repulsivo entre trem e trilhos, permitindo a “flutuação”.
B) a corrente elétrica gerada pelo material condutor cria um campo magnético sobre o material magnético, que estabelece uma diferença de potencial entre os trilhos e o trem, com base na Lei de Ohm, o que gera a repulsão.
C) o movimento relativo de um material magnético gera correntes em um material condutor, que criará um campo magnético, o qual, com base na Lei de Lenz, irá se opor à variação do campo criado pelo material magnético, gerando a repulsão.
D) a corrente elétrica induzida no material magnético irá criar um campo magnético no material condutor, o qual, com base na Lei de Faraday, gerará uma força elétrica repulsiva sobre o material magnético, permitindo a “flutuação”.
(Enunciado: Processo Seletivo UFU 2016-2, 1ª fase — Universidade Federal de Uberlândia.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e à sua Diretoria de Processos Seletivos (DIRPS/UFU).
Resolução comentada
O que a questão pede: o mecanismo físico da levitação eletrodinâmica.
Passo 1 — indução. O trem leva ímãs (ou eletroímãs) potentes. Quando ele se move sobre os trilhos (ou bobinas) condutores, o fluxo magnético através do condutor varia. Pela Lei de Faraday, essa variação induz correntes elétricas no condutor.
Passo 2 — o sentido das correntes (Lenz). A Lei de Lenz diz que a corrente induzida cria um campo magnético que se opõe à variação de fluxo que a causou. Quando o ímã do trem se aproxima do condutor, o condutor “responde” formando um polo igual ao do ímã que chega, e os dois se repelem. Essa repulsão magnética sustenta o trem.
Passo 3 — conferir com as alternativas. A (C) descreve exatamente isso: movimento do material magnético, correntes induzidas no condutor, campo que se opõe à variação (Lenz), repulsão.
Por que não as outras: (A) a repulsão não é elétrica nem vem da Lei de Coulomb (trem e trilhos não ficam eletrizados); (B) a Lei de Ohm só relaciona tensão, corrente e resistência, não produz repulsão; (D) inverte os papéis: a corrente é induzida no condutor, não no material magnético, e a força é magnética, não elétrica.
⚠️ A armadilha: a (D) cita a Lei de Faraday, que de fato está envolvida, e por isso parece certa. Mas ela troca onde a corrente aparece e chama de “elétrica” uma força que é magnética.
A ideia em uma frase: ímã em movimento induz correntes no condutor, e pela Lei de Lenz essas correntes criam um campo que repele o ímã.
Resposta: alternativa C (correntes induzidas e Lei de Lenz).
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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