Questão 88 da FUVEST 2010

Question

Aproxima-se um ímã de um anel metálico fixo em um suporte isolante, como mostra a figura. O movimento do ímã, em direção ao anel,

Uma mão segurando um ímã em barra, com os polos S e N identificados, apontando uma seta para a direita em direção a um anel metálico montado sobre uma base identificada como suporte isolante.

A
não causa efeitos no anel.
B
produz corrente alternada no anel.
C
faz com que o polo sul do ímã vire polo norte e vice-versa.
D
produz corrente elétrica no anel, causando uma força de atração entre anel e ímã.
E
produz corrente elétrica no anel, causando uma força de repulsão entre anel e ímã.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 88 da FUVEST 2010

1ª fase · Física: Indução eletromagnética e transformadores

Aproxima-se um ímã de um anel metálico fixo em um suporte isolante, como mostra a figura. O movimento do ímã, em direção ao anel,

Uma mão segurando um ímã em barra, com os polos S e N identificados, apontando uma seta para a direita em direção a um anel metálico montado sobre uma base identificada como suporte isolante.

A
não causa efeitos no anel.
B
produz corrente alternada no anel.
C
faz com que o polo sul do ímã vire polo norte e vice-versa.
D
produz corrente elétrica no anel, causando uma força de atração entre anel e ímã.
E
produz corrente elétrica no anel, causando uma força de repulsão entre anel e ímã.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

O conceito é a indução eletromagnética (lei de Faraday-Lenz). Quando o fluxo magnético através de uma espira varia, surge nela uma corrente induzida. Pela lei de Lenz, essa corrente tem o sentido que se opõe à variação de fluxo que a produziu.

Aplicando ao caso:

O ímã se aproxima do anel com o polo N na frente. Então o campo do ímã que atravessa o anel fica mais intenso: o fluxo aumenta.
Como o fluxo varia, o anel, por ser metálico e fechado, é percorrido por corrente induzida. Isso elimina a alternativa A.
Para se opor ao aumento do fluxo, o anel cria um campo contrário ao do ímã. A face do anel voltada ao ímã comporta-se como polo N.
Polo N diante de polo N: os dois se repelem. A força sobre o ímã é contrária ao seu movimento, o que mostra a conservação de energia: é preciso realizar trabalho para empurrar o ímã, e esse trabalho vira energia elétrica no anel.

A corrente não é alternada, pois o ímã se move em um só sentido e o fluxo só aumenta; ela tem sentido único enquanto houver aproximação. Além disso, o ímã não inverte seus polos, pois a indução atua no anel, não na magnetização do ímã.

Portanto, há corrente no anel e força de repulsão entre anel e ímã.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa D engana quem pensa que o ímã seria atraído; a lei de Lenz exige oposição à aproximação, ou seja, repulsão.

Por que as outras alternativas estão erradas

AIgnora que a variação do fluxo magnético induz corrente no anel fechado.
BA corrente induzida tem um só sentido enquanto o ímã se aproxima; não é alternada.
CA indução no anel não inverte os polos do ímã.
DPela lei de Lenz a força é de repulsão, não de atração, pois o anel se opõe à aproximação.

Assunto: Indução eletromagnética e transformadores.

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