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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 60 (1º exame) da FUVEST 2001

1º exame · Física: Campo magnético: ímãs e correntes

Texto-base das questões 41 a 60 · V

OBSERVAÇÃO (para todas as questões de Física): o valor da aceleração da gravidade na superfície da Terra é representado por g. Quando necessário adote: para g, o valor de 10\text{ m/s}^2; para a massa específica (densidade) da água, o valor 1.000\text{ kg/m}^3 = 1\text{ g/cm}^3; para o calor específico da água, o valor 1{,}0\text{ cal/(g}\text{.} ^\text{o}\text{C)} (1\text{ caloria} \text{ ≅ } 4\text{ joules}). Lembre-se de que \sen 30^\circ = \cos 60^\circ = 0{,}5 e \sen 45^\circ = \cos 45^\circ = \sqrt{2} /2.

Três fios verticais e muito longos atravessam uma superfície plana e horizontal, nos vértices de um triângulo isósceles, como na figura abaixo desenhada no plano.

Por dois deles ( \bullet ), passa uma mesma corrente que sai

Esquema visto de cima de um triângulo isósceles com fios condutores em seus vértices: no vértice superior há uma corrente entrando no plano (indicada por um X), e nos vértices da base há correntes saindo do plano (indicadas por pontos pretos). No centro, equidistante dos três fios, há uma bússola com setas em várias direções, cruzada por quatro eixos tracejados: A-A' horizontal, C-C' vertical, e B-B' e D-D' diagonais passando pelos vértices da base.

do plano do papel e pelo terceiro ( X ), uma corrente que entra nesse plano. Desprezando-se os efeitos do campo magnético terrestre, a direção da agulha de uma bússola, colocada eqüidistante deles, seria melhor representada pela reta

  1. A
    A A'
  2. B
    B B'
  3. C
    C C'
  4. D
    D D'
  5. E
    perpendicular ao plano do papel.
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Resolução comentada

A agulha da bússola se alinha ao campo magnético resultante no ponto onde está. Para encontrá-lo, usamos a regra da mão direita: o polegar indica o sentido da corrente, e os dedos curvados indicam o sentido do campo ao redor do fio.

Nos dois fios da base, a corrente sai do papel; portanto, o campo circula no sentido anti-horário. Na posição da bússola:

  • o fio da esquerda produz campo para cima e para a esquerda;
  • o fio da direita produz campo para baixo e para a esquerda.

Como esses fios têm correntes iguais e estão à mesma distância da bússola, seus campos têm módulos iguais. Pela simetria, as componentes verticais se cancelam, enquanto as horizontais se somam para a esquerda.

No fio superior, a corrente entra no papel, produzindo campo no sentido horário. Abaixo dele, onde está a bússola, esse campo também aponta para a esquerda.

Assim, o campo resultante é horizontal, na direção da reta AA', com sentido para A.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa E confunde a direção das correntes com a do campo magnético, que circula ao redor dos fios.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BA direção diagonal não considera o cancelamento das componentes verticais dos campos dos fios da base.
  • CAs componentes verticais se cancelam, e as horizontais se somam.
  • DA direção diagonal não corresponde à soma dos campos produzidos pelos três fios.
  • EOs campos dos fios são paralelos ao plano do papel, e não perpendiculares a ele.

Assunto: Campo magnético: ímãs e correntes.

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Ver como caiu na prova Questão 60 no caderno V da FUVEST 2001

Fonte: FUVEST 2001 · 1º exame. Prova oficial ↗