Arquivos Campo Magnético - Educacional Plenus

FATEC 2018 – Q. 39

Guimarães — Thu, 22 Sep 2022 18:35:15 +0000

Os experimentos realizados pelos físicos franceses Jean-Baptiste Biot e Felix Savart, por volta de 1820, estabeleceram que a intensidade do vetor indução magnética, originado pela passagem de uma corrente elétrica por um fio condutor, pode ser dada pela equação

Se considerarmos que $$\Delta |\vec{B}|$$ está em tesla, i está em ampère,\DeltaL e r estão em metros, e θ em radianos, podemos dizer que a unidade de medida da constante de permeabilidade magnética do vácuo ($$\mu_{0}$$) é dada em

(A) $$T\cdot A\cdot m^{2}\cdot rad/m$$
(B) $$T\cdot m^{2}/A\cdot rad\cdot m$$
(C) $$T\cdot m/A\cdot rad$$
(D) $$T\cdot m/A$$
(E) $$T\cdot m\cdot A$$

Solução:

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ENEM 2019 – Q.109 (Prova Amarela) – Ciências da Natureza

Guimarães — Mon, 25 Jul 2022 22:14:15 +0000

O espectrômetro de massa de tempo de voo é um dispositivo utilizado para medir a massa de íons. Nele, um íon de carga elétrica q é lançado em uma região de campo magnético constante $$\vec{B}$$, descrevendo uma trajetória helicoidal, conforme a figura. Essa trajetória é formada pela composição de um movimento circular uniforme no plano yz e uma translação ao longo do eixo x. A vantagem desse dispositivo é que a velocidade angular do movimento helicoidal do íon é independente de sua velocidade inicial. O dispositivo então mede o tempo t de voo para N voltas do íon. Logo, com base nos valores q, B, N e t, pode-se determinar a massa do íon.

A massa do íon medida por esse dispositivo será

a) $$\frac{qBt}{2πN}$$
b) $$\frac{qBt}{πN}$$
c) $$\frac{2qBt}{πN}$$
d) $$\frac{qBt}{N}$$
e) $$\frac{2qBt}{N}$$

Solução:

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Unesp 2012 – 1ª Fase – Q. 82

Guimarães — Mon, 18 Jul 2022 22:05:56 +0000

O freio eletromagnético é um dispositivo no qual interações eletromagnéticas provocam uma redução de velocidade num corpo em movimento, sem a necessidade da atuação de forças de atrito. A experiência descrita a seguir ilustra o funcionamento de um freio eletromagnético. Na figura 1, um ímã cilíndrico desce em movimento acelerado por dentro de um tubo cilíndrico de acrílico, vertical, sujeito apenas à ação da força peso. Na figura 2, o mesmo ímã desce em movimento uniforme por dentro de um tubo cilíndrico, vertical, de cobre, sujeito à ação da força peso e da força magnética, vertical e para cima, que surge devido à corrente elétrica induzida que circula pelo tubo de cobre, causada pelo movimento do ímã por dentro dele. Nas duas situações, podem ser desconsiderados o atrito entre o ímã e os tubos, e a resistência do ar.

Considerando a polaridade do ímã, as linhas de indução magnética criadas por ele e o sentido da corrente elétrica induzida no tubo condutor de cobre abaixo do ímã, quando este desce por dentro do tubo, a alternativa que mostra uma situação coerente com o aparecimento de uma força magnética vertical para cima no ímã é a indicada pela letra

Confira outras questões dessa prova!

Solução:

Primeiro precisamos observar que o campo magnético sai do polo norte e entra no polo sul.

A segunda etapa é lembrar da lei de Lenz, em que o sentido da corrente induzida é tal que o campo magnético por ela gerado contrapõe o campo magnético que a induziu. Logo, pela regra da mão direita, temos a corrente no sentido horário.

Resposta: letra A.

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UERJ 2019 – Exame Discursivo – Q. 10 (Física)

Guimarães — Tue, 01 Feb 2022 18:10:10 +0000

Nas linhas de metrô, o dispositivo conhecido como terceiro trilho fornece energia elétrica para alimentar os motores das composições, produzindo um campo magnético em seu entorno, cuja intensidade varia em função da distância. Observe, abaixo, a imagem da plataforma de uma estação. Nela, uma passageira está de pé, a 5,0 m de distância do terceiro trilho.

Admita que uma corrente contínua de 5000 ampères atravesse o terceiro trilho da linha metroviária. Determine, em teslas, a intensidade do campo magnético produzido sobre a passageira na plataforma.

Confira outras questões dessa prova!

Solução:

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FUVEST 2022 – Q. 54

Guimarães — Mon, 31 Jan 2022 17:53:13 +0000

Dois fios muito longos transportam, cada um deles, uma corrente elétrica de intensidade I, conforme indicado na figura. Uma partícula de carga +Q, situada a uma distância R de cada um dos fios, move-se com velocidade constante ao longo da direção z.

O módulo e sentido da força magnética atuando sobre a carga devido ao campo magnético produzido pelos fios são dados por:

Note e adote:
O campo magnético produzido por um fio muito longo transportando uma corrente de valor I tem módulo aproximadamente dado por μ_0 I/2πr, sendo r a distância do fio até o ponto e μ_0 corresponde a constante de permeabilidade magnética.

(A) 0
(B) $$Q\mu_{0} I/\pi R$$ e aponta na direção −y
(C) $$Q\mu_{0} I/\pi R$$ e aponta na direção y
(D) $$Q\mu_{0} I/\pi R$$ e aponta na direção −x
(E) $$Q\mu_{0} I/\pi R$$ e aponta na direção x

Solução:

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ENEM 2021 – Q.105 Azul

Guimarães — Thu, 02 Dec 2021 11:20:42 +0000

Duas esferas carregadas com cargas iguais em módulo e sinais contrários, estão ligadas por uma haste rígida isolante na forma de haltere. O sistema se movimenta sob ação da gravidade numa região que tem um campo magnético horizontal uniforme ($$\vec{B}$$) da esquerda para a direita. A imagem apresenta o sistema visto de cima para baixo, no mesmo sentido da aceleração da gravidade ($$\vec{g}$$) que atua na região.

Visto de cima, o diagrama esquemático das forças magnéticas que atuam no sistema, no momento inicial em que as cargas penetram na região do campo magnético, está representado em

Confira as outras resoluções do ENEM 2021!

Solução:

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ENEM 2016 – Q. 88 (Física)

Guimarães — Thu, 25 Nov 2021 18:49:45 +0000

A magnetohipertermia é um procedimento terapêutico que se baseia na elevação da temperatura das células de uma região específica do corpo que estejam afetadas por um tumor. Nesse tipo de tratamento, nanopartículas magnéticas são fagocitadas pelas células tumorais, e um campo magnético alternado externo é utilizado para promover a agitação das nanopartículas e consequente aquecimento da célula. A elevação de temperatura descrita ocorre porque

A) o campo magnético gerado pela oscilação das nanopartículas é absorvido pelo tumor.
B) o campo magnético alternado faz as nanopartículas girarem, transferindo calor por atrito.
C) as nanopartículas interagem magneticamente com as células do corpo, transferindo calor.
D) o campo magnético alternado fornece calor para as nanopartículas que o transfere às células do corpo.
E) as nanopartículas são aceleradas em um único sentido em razão da interação com o campo magnético, fazendo-as colidir com as células e transferir calor.

Solução:

O campo magnético externo interage com as nanopartículas, fazendo-as girar. Como elas estão se movendo, atritam com o interior das células transferindo calor para elas.

Resposta: letra B.

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UNESP 2014 (1ª Fase) – Q. 83 (Física)

Guimarães — Wed, 03 Nov 2021 21:16:01 +0000

A figura é o esquema simplificado de um disjuntor termomagnético utilizado para a proteção de instalações elétricas residenciais. O circuito é formado por um resistor de baixa resistência R; uma lâmina bimetálica L, composta pelos metais X e Y; um eletroímã E; e um par de contatos C. Esse par de contatos tende a abrir pela ação da mola $$M_{2}$$, mas o braço atuador A impede, com ajuda da mola $$M_{1}$$. O eletroímã E é dimensionado para atrair a extremidade do atuador A somente em caso de corrente muito alta (curto circuito) e, nessa situação, A gira no sentido indicado, liberando a abertura do par de contatos C pela ação de $$M_{2}$$.

De forma similar, R e L são dimensionados para que esta última não toque a extremidade de A quando o circuito é percorrido por uma corrente até o valor nominal do disjuntor. Acima desta, o aquecimento leva o bimetal a tocar o atuador A, interrompendo o circuito de forma idêntica à do eletroímã.
(www.mspc.eng.br. Adaptado.)

Na condição de uma corrente elevada percorrer o disjuntor no sentido indicado na figura, sendo $$\alpha _{X}$$ e $$\alpha _{Y}$$ os coeficientes de dilatação linear dos metais X e Y, para que o contato C seja desfeito, deve valer a relação e, nesse caso, o vetor que representa o campo magnético criado ao longo do eixo do eletroímã apontará para a. Os termos que preenchem as lacunas estão indicados correta e respectivamente na alternativa

(A) $$\alpha _{X} >\alpha _{Y}$$… esquerda.
(B) $$\alpha _{X} <\alpha _{Y}$$… esquerda.
(C) $$\alpha _{X} >\alpha _{Y}$$… direita.
(D) $$\alpha _{X} =\alpha _{Y}$$… direita.
(E) $$\alpha _{X} <\alpha _{Y}$$… direita.

Solução:

Para que a lâmina L encoste no atuador A, o metal X precisa dilatar mais que o metal Y. Sendo a equação de dilatação linear $$\Delta L = L_{0}\cdot\alpha\cdot\Delta T$$, podemos dizer que quanto maior o valor de $$\alpha$$, maior a dilatação. Logo, a relação correta é $$\alpha _{X} >\alpha _{Y}$$. Para descobrir a direção do campo magnético basta usar a regra da mão direita. Apontando com o dedão no sentido da corrente, descobrimos que os outros dedos da mão apontam para a direita, logo o campo magnético aponta para a direita.

Resposta: letra C.

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UNESP 2016 Meio do Ano (1ª Fase) – Q. 82 (Física)

Guimarães — Sat, 23 Oct 2021 20:42:18 +0000

Um ímã em forma de barra, com seus polos Norte e Sul, é colocado sob uma superfície coberta com partículas de limalha de ferro, fazendo com que elas se alinhem segundo seu campo magnético. Se quatro pequenas bússolas, 1, 2, 3 e 4, forem colocadas em repouso nas posições indicadas na figura, no mesmo plano que contém a limalha, suas agulhas magnéticas orientam-se segundo as linhas do campo magnético criado pelo ímã.

Desconsiderando o campo magnético terrestre e considerando que a agulha magnética de cada bússola seja representada por uma seta que se orienta na mesma direção e no mesmo sentido do vetor campo magnético associado ao ponto em que ela foi colocada, assinale a alternativa que indica, correta e respectivamente, as configurações das agulhas das bússolas 1, 2, 3 e 4 na situação descrita.

Solução:

O campo magnético “sai” do polo norte e “entra” no polo sul.

A bússola 1 está diretamente ao lado do polo sul, portanto sua agulha aponta para a direita.

A bússola 2 está acima do ímã, bem no meio entre os dois polos, portanto sua agulha aponta para a esquerda.

A bússola 3 está diretamente ao lado do polo norte, portanto sua agulha aponta para a direita.

A bússola 4 está abaixo do ímã, bem no meio entre os dois polos, portanto sua agulha aponta para a esquerda.

Resposta: letra C.

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UNESP 2013 (1ª Fase – Meio do Ano) – Q. 82 (Física)

Guimarães — Sat, 23 Oct 2021 19:08:38 +0000

A bússola interior
A comunidade científica, hoje, admite que certos animais detectam e respondem a campos magnéticos. No caso das trutas arco-íris, por exemplo, as células sensoriais que cobrem a abertura nasal desses peixes apresentam feixes de magnetita que, por sua vez, respondem a mudanças na direção do campo magnético da Terra em relação à cabeça do peixe, abrindo canais nas membranas celulares e permitindo, assim, a passagem de íons; esses íons, a seu turno, induzem os neurônios a enviarem mensagens ao cérebro para qual lado o peixe deve nadar. As figuras demonstram esse processo nas trutas arco-íris:

Na situação da figura 2, para que os feixes de magnetita voltem a se orientar como representado na figura 1, seria necessário submeter as trutas arco-íris a um outro campo magnético, simultâneo ao da Terra, melhor representado pelo vetor

Solução:

Para que o feixe de magnetita volte ao estado da figura 2, é necessário um vetor de campo magnético que, somado ao vetor existente, resulte no vetor da figura 1. Esse vetor deve ter a parte vertical para cima e a parte horizontal para a esquerda, afim de anular a parte da direita do vetor existente.

Resposta: letra E.

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