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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 98 (CFS 2) da EEAR 2009

CFS 2 · Física: Campo magnético: ímãs e correntes

No Laboratório de Física da EEAR, colocou-se uma bússola sobre a mesa. Após a agulha magnética ter-se orientado com o campo magnético terrestre, aproximou-se um eletroímã desligado, como mostra a figura.

Suponha que nessa distância, depois que a chave for fechada, o campo magnético gerado pelo eletroímã seja mais intenso que o campo magnético terrestre.

Assinale a alternativa correspondente à nova orientação da ponta escura da agulha magnética.

Esquema de um eletroímã com núcleo cilíndrico conectado em série a uma bateria e a uma chave aberta. À direita do eletroímã há uma bússola indicando as direções A (apontando para cima, na direção indicada pela seta como Norte Geográfico), B (à direita), C (para baixo) e D (à esquerda, voltada para o eletroímã). Inicialmente, a agulha magnética está com a ponta escura apontando para a direção A.

  1. A
    A
  2. B
    B
  3. C
    C
  4. D
    D
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Resolução comentada

Com a chave fechada, o campo do eletroímã passa a ser mais intenso que o terrestre. A agulha então se alinha com o campo do eletroímã, e a ponta escura (norte da agulha) aponta no sentido desse campo.

  1. A corrente sai do polo + da bateria, sobe pela chave até a extremidade direita da bobina, percorre as espiras e volta ao polo - pela extremidade esquerda.

  2. Na parte da frente das espiras, a corrente sobe. Pela regra da mão direita, com os dedos seguindo a corrente, o polegar indica o sentido do campo dentro da bobina: para a esquerda.

  3. Dentro do eletroímã, o campo vai da extremidade direita para a esquerda. A extremidade esquerda é, portanto, o polo norte e a direita é o polo sul.

  4. A bússola está à direita, perto do polo sul. Fora do ímã, as linhas de campo chegam ao polo sul, então nesse ponto o campo aponta para o eletroímã, ou seja, para a esquerda.

  5. A ponta escura se alinha com esse campo e gira de A para a esquerda, em direção ao eletroímã. Como o polo sul do eletroímã atrai o norte da agulha, isso é coerente.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AÉ a orientação inicial, com o campo terrestre; ignora que o campo do eletroímã é mais intenso.
  • BAponta para longe do eletroímã, o que ocorreria se a extremidade direita fosse polo norte (sentido da corrente invertido).
  • CAponta para o sul geográfico; nada no problema produz um campo nessa direção.

Assunto: Campo magnético: ímãs e correntes.

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Fonte: EEAR 2009 · CFS 2. Prova oficial ↗