PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 23 do ITA 2025
Texto-base das questões 13 a 24 · 1ª fase
Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:
Aceleração local da gravidade g = 10\ \text{m/s}^2.
Constante de gravitação universal G = 6{,}7 \times 10^{-11}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2.
Massa da Terra M_{Terra} = 6{,}0 \times 10^{24}\ \text{kg}.
Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240\ \text{eV}\cdot\text{nm}.
Permissividade elétrica no vácuo \varepsilon_0 = 8{,}85 \times 10^{-12}\ \text{C}^2\cdot\text{N}^{-1}\cdot\text{m}^{-2}.
Um campo magnético diminui ao longo do tempo a uma taxa fixa de (20\thinspace\bm{\text{i}} - 10\thinspace\bm{\text{j}} + 12\thinspace\bm{\text{k}})\text{ T/s}. Considere uma circunferência feita com material cuja resistência por unidade de comprimento vale 3\text{ }\bm{\text{Ω}}/\text{m} e que passa pela origem e pelos pontos (4\text{ m}, 0\text{ m}, 0\text{ m}) e (2\text{ m}, 2\text{ m}, 0\text{ m}).
Assinale a alternativa que corresponde ao valor da corrente que flui pela circunferência.
- A2{,}0\text{ A}
- B3{,}3\text{ A}
- C4{,}0\text{ A}
- D6{,}7\text{ A}
- E8{,}5\text{ A}
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Resolução comentada
A circunferência passa por (0,0,0), (4,0,0) e (2,2,0), todos no plano xy. Logo, o vetor normal ao plano é \hat k, e só a componente z do campo atravessa a espira.\n\nCentro e raio: a corda da origem a (4,0,0) tem mediatriz em x=2, então o centro é (2,y_0,0). A distância do centro à origem é igual à distância a (2,2,0):\n\n
Pegadinha: A alternativa E engana quem usa o módulo total da taxa do campo (≈25,4 T/s) em vez de só a componente z, normal ao plano da espira.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AResultado sem relação com a conta correta; provavelmente erra o raio ou a área.
- BNão corresponde ao cálculo; vem de raio ou componente do campo incorretos.
- DUsa o módulo total do campo (cerca de 25 T/s) em vez da componente normal, ou raio errado.
- EUsa o módulo de \vec{B} variando, \sqrt{644}\approx 25{,}4 T/s, em vez de apenas 12 T/s, resultando em cerca de 8,5 A.
Assuntos: Indução eletromagnética e transformadores, Resistência elétrica e leis de Ohm.
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Fonte: ITA 2025 · 1ª fase. Prova oficial ↗