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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 7 (Física) do ITA 2008

Física · Física: Campo magnético: ímãs e correntes

Uma corrente elétrica passa por um fio longo, (L) coincidente com o eixo y no sentido negativo. Uma outra corrente de mesma intensidade passa por outro fio longo, (M), coincidente com o eixo x no sentido negativo, conforme mostra a figura. O par de quadrantes nos quais as correntes produzem campos magnéticos em sentidos opostos entre si é

Sistema cartesiano com eixos x e y dividindo quatro quadrantes rotulados de I a IV. No segundo quadrante, próximo ao eixo y, uma seta para baixo é identificada por L. No quarto quadrante, próximo ao eixo x, uma seta para a esquerda é identificada por M.

  1. A
    I e II
  2. B
    II e III
  3. C
    I e IV
  4. D
    II e IV
  5. E
    I e III
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Resolução comentada

Use a regra da mão direita: o polegar aponta no sentido da corrente e os dedos curvados dão o sentido do campo. O plano da figura é xy, com z saindo da página.

Fio L (eixo y, corrente para -y): o polegar aponta para baixo. Num ponto à direita do fio (x>0), o campo é \vec{v}\times\vec{r} com \hat{-y}\times\hat{x}=+\hat{z}, ou seja, saindo da página. À esquerda (x<0), \hat{-y}\times(-\hat{x})=-\hat{z}, entrando na página.

Fio M (eixo x, corrente para -x): acima do fio (y>0), \hat{-x}\times\hat{y}=-\hat{z}, entrando. Abaixo (y<0), \hat{-x}\times(-\hat{y})=+\hat{z}, saindo.

Agora, quadrante por quadrante:

  1. I (x>0, y>0): L sai, M entra → opostos.
  2. II (x<0, y>0): L entra, M entra → mesmo sentido.
  3. III (x<0, y<0): L entra, M sai → opostos.
  4. IV (x>0, y<0): L sai, M sai → mesmo sentido.

Os campos têm sentidos opostos nos quadrantes I e III.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ANo quadrante II os dois campos entram na página, portanto têm o mesmo sentido.
  • BInclui o quadrante II, onde os campos se somam, apesar de III estar certo.
  • CInclui o quadrante IV, onde ambos os campos saem da página.
  • DII e IV são justamente os quadrantes em que os campos têm o mesmo sentido.

Assunto: Campo magnético: ímãs e correntes.

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Fonte: ITA 2008 · Física. Prova oficial ↗