PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 57 (CFS 1) da EEAR 2026

CFS 1 · Física: Força magnética

– Um fio condutor retilíneo e homogêneo, que possuí 20 cm de comprimento e 10 g de massa, está apoiado horizontalmente sobre uma mesa. Uma mola ideal e de massa desprezível, inicialmente em repouso (condição de equilíbrio), está conectada exatamente no meio deste condutor, como mostrado na figura A. No instante em que uma corrente elétrica (i) de 4 A começa a circular pelo fio, o apoio da mesa é retirado e ele fica suspenso horizontalmente por meio da mola, como mostrado na figura B. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas da frase abaixo. Adote a intensidade da aceleração da gravidade no local igual a 10\text{ m/s}^2, a constante da mola k igual a 10\text{ N/m}, a resistência elétrica do fio igual a zero e a ação da gravidade sobre o sistema.

Sabendo que o fio está inserido em um campo magnético (B) perpendicular e uniforme de 0,5 T, pode-se concluir, corretamente, que após a corrente elétrica começar a circular pelo fio condutor, a força magnética Fm estará dirigida verticalmente para _______ e a mola sofrerá uma deformação igual a ______ cm.

Esquemas A e B mostrando um fio condutor preso ao teto pelo ponto médio por uma mola vertical. Em A, o fio está apoiado horizontalmente sobre uma mesa e a mola não está deformada. Em B, a mesa é removida e o fio é percorrido por uma corrente elétrica para a direita, imerso em um campo magnético uniforme perpendicular saindo do plano da página.

  1. A
    cima - 3
  2. B
    cima - 5
  3. C
    baixo - 5
  4. D
    baixo - 4
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Direção da força: use a regra da mão direita (força \vec F = i\,\vec L \times \vec B). A corrente vai para a direita (+x) e o campo sai da página (+z). Com y para cima, \hat x \times \hat z = -\hat y, então a força magnética aponta para baixo.

Equilíbrio do fio: a mola está esticada, puxando o fio para cima. Para baixo atuam o peso e a força magnética.

  1. Peso: P = mg = 0{,}01 \cdot 10 = 0{,}1\ \text{N}.
  2. Força magnética: F_m = B\,i\,L = 0{,}5 \cdot 4 \cdot 0{,}2 = 0{,}4\ \text{N}.
  3. Equilíbrio: F_{el} = P + F_m = 0{,}1 + 0{,}4 = 0{,}5\ \text{N}.
  4. Deformação: x = \dfrac{F_{el}}{k} = \dfrac{0{,}5}{10} = 0{,}05\ \text{m} = 5\ \text{cm}.

O enunciado pede considerar a ação da gravidade, então o peso entra na conta. Assim, a força magnética aponta para baixo e a mola se deforma 5 cm.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa D engana quem ignora o peso do fio e usa só a força magnética (0,4 N), obtendo 4 cm; a B engana quem erra o sentido da força.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ASentido da força errado (cima) e deformação 3 cm não corresponde a nenhum equilíbrio correto.
  • BAcerta a deformação, mas inverte o sentido da força magnética; pela regra da mão direita ela aponta para baixo.
  • DSentido correto, mas 4 cm vem de ignorar o peso (0,4 N/10), esquecendo a gravidade.

Assuntos: Força magnética, Força elástica e lei de Hooke.

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Fonte: EEAR 2026 · CFS 1. Prova oficial ↗