UNITAU 2020 (verão) — questão 69 de Física

Gabarito CMagnetismo — campo magnético de um fio reto e longoMedicina · Vestibular de Verão
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 69 de Física do UNITAU 2020 (verão)

Enunciado em texto

Uma das descobertas mais importantes no estudo do eletromagnetismo foi feita por Oersted, ao perceber que uma corrente elétrica gerava campo magnético. Estava, assim, provada a existência da tão esperada relação entre os campos elétrico e magnético, e, além disso, tudo que o grande e intuitivo físico Michel Faraday precisava para revelar à humanidade toda a sua contribuição.

Sabendo-se que a permeabilidade magnética do vácuo é de 4π×10−74\pi \times 10^{-7} Tm/A e que o campo de indução magnética é B=μoi/2πRB = \mu_o i/2\pi R, considerando-se um fio reto e infinito percorrido por uma corrente de intensidade de 2 A, é CORRETO afirmar que a magnitude do campo de indução magnética, medido em tesla, produzido a 10 cm desse condutor, num plano perpendicular a ele, é de

a) 400,0×10−6400{,}0 \times 10^{-6}

b) 40,00×10−640{,}00 \times 10^{-6}

c) 4,000×10−64{,}000 \times 10^{-6}

d) 0,400×10−60{,}400 \times 10^{-6}

e) 0,040×10−60{,}040 \times 10^{-6}

(Enunciado: Vestibular de Verão UNITAU 2020, Medicina — Universidade de Taubaté.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Taubaté (UNITAU).

Resolução comentada

O que a questão pede: o campo magnético a 10 cm de um fio longo com 2 A.

Passo 1 — a distância em metros: R = 10 cm = 0,1 m.

Passo 2 — a lei do fio reto (a fórmula está no enunciado):

B=μ0 i2πR=4π×10−7⋅22π⋅0,1B = \frac{\mu_0\,i}{2\pi R} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \cdot 2}{2\pi \cdot 0{,}1}

O π se cancela:

B=8×10−70,2=4×10−6 TB = \frac{8 \times 10^{-7}}{0{,}2} = 4 \times 10^{-6}\ \text{T}

Na forma das alternativas: 4,000×10−64{,}000 \times 10^{-6} T.

⚠️ A armadilha: deixar a distância em centímetros (R = 10): o campo cai 100 vezes, para 0,040×10−60{,}040 \times 10^{-6} T, a alternativa E. Com μ0\mu_0 em T·m/A, a distância tem de estar em metros.

A ideia em uma frase: o campo de um fio longo é μ₀i/(2πR): cresce com a corrente, cai com a distância — e R vai em metros.

Resposta: alternativa C (4,000×10−64{,}000 \times 10^{-6} T).

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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