Questão 99 da EEAR 2013

Question

Um aluno de Física construiu um solenóide e aproximou-o, não energizado, de uma bússola que estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir.

Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a chave e energizar o solenóide.

Esquema mostrando uma bússola orientada ao longo da linha tracejada entre Norte geográfico e Sul geográfico, posicionada ao lado da extremidade de um solenoide conectado em série a uma chave aberta e a uma bateria com polos negativo à esquerda e positivo à direita.

A
O solenóide irá atrair o pólo norte da agulha magnética da bússola.
B
O solenóide irá atrair o pólo sul da agulha magnética da bússola.
C
A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão por influência do campo magnético terrestre.
D
A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o campo magnético criado pelo solenóide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo.

Answer 1

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Questão 99 da EEAR 2013

Exame de escolaridade · Física: Campo magnético: ímãs e correntes

Um aluno de Física construiu um solenóide e aproximou-o, não energizado, de uma bússola que estava previamente orientada com o campo magnético terrestre, conforme a figura a seguir.

Assinale a alternativa que indica o que deve acontecer com a bússola após o aluno fechar a chave e energizar o solenóide.

Esquema mostrando uma bússola orientada ao longo da linha tracejada entre Norte geográfico e Sul geográfico, posicionada ao lado da extremidade de um solenoide conectado em série a uma chave aberta e a uma bateria com polos negativo à esquerda e positivo à direita.

A
O solenóide irá atrair o pólo norte da agulha magnética da bússola.
B
O solenóide irá atrair o pólo sul da agulha magnética da bússola.
C
A agulha magnética da bússola permanecerá como está, pois as bússolas só sofrem deflexão por influência do campo magnético terrestre.
D
A agulha magnética da bússola irá girar no sentido horário e anti-horário, sem controle, pois o campo magnético criado pelo solenóide gera uma anomalia magnética em torno do mesmo.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

Um solenoide percorrido por corrente se comporta como um ímã: uma extremidade é pólo norte e a outra, pólo sul. Qual é qual depende do sentido da corrente (regra da mão direita).

Na figura, a bateria tem o pólo positivo à direita, ligado à chave. A corrente convencional sai do positivo, passa pela chave, sobe até a extremidade direita do solenoide, percorre as espiras e desce pela extremidade esquerda, de volta ao negativo.

Pela regra da mão direita, com os dedos seguindo o sentido da corrente nas espiras, o polegar indica o pólo norte do solenoide.
O campo dentro do solenoide aponta do pólo sul para o norte. Com a corrente entrando pelo lado direito e saindo pelo esquerdo, o pólo norte fica voltado para o lado da bússola.
A agulha da bússola, antes alinhada com o campo terrestre, passa a sentir também o campo do solenoide, que é perpendicular à direção N-S e muito próximo dela.
Pólos opostos se atraem: o pólo norte do solenoide atrai o pólo sul da agulha e repele o pólo norte.

Assim, a agulha gira e seu pólo sul aponta para o solenoide. A alternativa C está errada, pois a bússola reage a qualquer campo magnético. A D inventa uma "anomalia" sem sentido físico, já que o campo é estável com corrente contínua.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

AInverte o efeito: o pólo norte do solenoide atrai o pólo sul da agulha, e o pólo norte da agulha é repelido.
CA bússola responde a qualquer campo magnético, inclusive o criado pela corrente no solenoide.
DCom corrente contínua o campo do solenoide é estável; a agulha se orienta, não gira sem controle.

Assunto: Campo magnético: ímãs e correntes.

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Fonte: EEAR 2013 · CFS. Prova oficial ↗