Lista ENEM 32 - Eletromagnetismo - 2019

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Lista ENEM 32 - Eletromagnetismo
Questão 1) 
Como funciona uma guitarra elétrica? 
 “Nesta aplicação, uma corda vibrante induz uma 
força eletromotriz em um transdutor eletroacústico, 
que é um dispositivo que converte oscilações elétricas 
em oscilações acústicas. Basicamente, este dispositivo é 
constituído de uma bobina enrolada sobre um ímã 
permanente para intensificar o fluxo magnético, que 
por sua vez magnetiza um segmento da corda da 
guitarra (veja figura A). Como a corda vibra a uma dada 
frequência, seus segmentos magnetizados 
produzem um fluxo variável através do transdutor 
eletroacústico. A variação do fluxo produz uma força 
eletromotriz enviada a um amplificador de sinal.” 
 
 
O eletromagnetismo consegue explicar o 
funcionamento de muitas tecnologias cotidianas como 
a guitarra elétrica e os alto-falantes. As cordas da 
guitarra são de aço, e não de náilon, como algumas das 
cordas de um violão. Qual o fenômeno em que se baseia 
o funcionamento de uma guitarra elétrica e por que 
suas cordas têm que ser metálicas? 
a) Indução eletromagnética – Será essencial que se 
utilize uma corda metálica por ser magnetizada mais 
facilmente, fato que não ocorre com uma de náilon. 
b) Blindagem eletrostática – As cordas metálicas se 
eletrizam mais facilmente, gerando um campo 
magnético para o transdutor eletroacústico. 
c) Ressonância magnética – As cordas de metal são 
mais resistentes à tração que as de náilon. 
d) Interferência de ondas – Ondas estacionárias só 
podem ser geradas em cordas metálicas, jamais nas de 
náilon. 
e) Repulsão e atração magnética – As cordas metálicas 
funcionam como ímãs permanentes gerando campos 
magnéticos constantes, já as de náilon não são 
magnéticas. 
 
Questão 2) 
 O manual de funcionamento de um captador de 
guitarra elétrica apresenta o seguinte texto: 
’ Esse captador comum consiste de uma bobina, 
fios condutores enrolados em torno de um ímã 
permanente. O campo magnético do ímã induz o 
ordenamento dos polos magnéticos na corda da 
guitarra, que está próxima a ele. Assim, quando a corda 
é tocada, as oscilações produzem variações, com o 
mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a 
bobina. Isso induz uma corrente elétrica na bobina, que 
é transmitida até o amplificador e, daí, para o alto-
falante. 
Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, 
que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com 
o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao 
instrumento não emitia mais som, porque a corda de 
náilon 
a) isola a passagem de corrente elétrica da bobina para 
o alto-falante. 
b) varia seu comprimento mais intensamente do que 
ocorre com o aço. 
c) apresenta uma magnetização desprezível sob a ação 
do ímã permanente. 
d) induz correntes elétricas na bobina mais intensas que 
a capacidade do captador. 
e) oscila com uma frequência menor do que a que pode 
ser percebida pelo captador. 
 
Questão 3) 
Os dínamos são geradores de energia elétrica utilizados 
em bicicletas para acender uma pequena lâmpada. Para 
isso, é necessário que a parte móvel esteja em contato 
com o pneu da bicicleta e, quando ela entra em 
movimento, é gerada energia elétrica para acender a 
lâmpada. Dentro desse gerador, encontram-se um ímã 
e uma bobina. 
 
Disponível 
em: <http://www.if.usp.br>.Em: 1 maio 
2010 
O princípio de funcionamento desse equipamento é 
explicado pelo fato de que a 
a) corrente elétrica no circuito fechado gera um campo 
magnético nessa região. 
b) bobina imersa no campo magnético em circuito 
fechado gera uma corrente elétrica. 
c) bobina em atrito com o campo magnético no circuito 
fechado gera uma corrente elétrica. 
d) corrente elétrica é gerada em circuito fechado por 
causa da presença do campo magnético. 
e) corrente elétrica é gerada em circuito fechado 
quando há variação do campo magnético. 
 
Questão 4) 
Há vários tipos de tratamentos de doenças cerebrais 
que requerem a estimulação de partes do cérebro por 
correntes elétricas. Os eletrodos são introduzidos no 
cérebro para gerar pequenas correntes em áreas 
específicas. Para se eliminar a necessidade de introduzir 
eletrodos no cérebro, uma alternativa é usar bobinas 
que, colocadas fora da cabeça, sejam capazes de induzir 
correntes elétricas no tecido cerebral. 
Para que o tratamento de patologias cerebrais 
com bobinas seja realizado satisfatoriamente, é 
necessário que 
a) haja um grande número de espiras nas bobinas, o que 
diminui a voltagem induzida. 
b) o campo magnético criado pelas bobinas seja 
constante, de forma a haver indução eletromagnética. 
c) se observe que a intensidade das correntes 
induzidas depende da intensidade da corrente nas 
bobinas. 
d) a corrente nas bobinas seja contínua, para que o 
campo magnético possa ser de grande intensidade. 
e) o campo magnético dirija a corrente elétrica das 
bobinas para dentro do cérebro do paciente. 
 
Questão 5) 
Física experimental 
Aprenda como fazer um eletroímã 
 
O eletroímã é um dispositivo que pode ser formado por 
um prego enrolado por um fio; quando o fio é 
percorrido por uma corrente elétrica, faz com que o 
prego se comporte como um ímã; e ao cessar a 
corrente, o prego é desmagnetizado, deixando de ser 
um ímã. Para fazer um eletroímã, você precisa de: 
• um prego de ferro grande; 
• 1 m de fio de cobre esmaltado com 
diâmetro equivalente a 1 mm; 
• 1 pilha de 1,5 V; 
• 5 clips de ferro pequenos. 
Raspe com uma faca as extremidades do fio de cobre (o 
tamanho deve ser suficiente para que haja contato 
entre ele e a pilha). Agora enrole o fio de cobre no 
prego, como mostra a figura. Conecte as extremidades 
do fio à pilha, sendo uma extremidade em cada polo. O 
eletroímã está pronto. Espalhe os clips pequenos sobre 
uma superfície, passe o eletroímã sobre eles e verá 
que os clips serão atraídos pelo dispositivo. 
Com materiais comuns, pode-se desenvolver um 
eletroímã da maneira descrita no texto. Analisando 
esses materiais e os procedimentos descritos no texto, 
pode-se afirmar que 
a) o uso da pilha é justificado pelo fato de ela ser um ímã 
natural que transfere suas propriedades magnéticas 
para o prego, dando a ele a capacidade de atrair os clips. 
b) a iniciativa de enrolar o fio em torno do prego se deve 
ao fato de que assim será possível gerar um campo 
elétrico mais intenso, o que, por sua vez, gera um 
campo magnético também mais intenso, facilitando a 
atração dos clips. 
c) a presença do prego de ferro aumenta a 
intensidade do campo magnético gerado 
pelo eletroímã. Isso favorece bastante a 
atração magnética comparada à situação em que 
o prego não estivesse presente. 
d) enrolar o fio em torno do prego é uma 
importante iniciativa para que o campo 
magnético produzido não seja tão intenso 
quando comparado à situação em que o fio 
estivesse esticado. 
e) ligar a pilha para fornecer uma corrente ao fio e 
enrolá-lo em torno do prego são, com certeza, 
as grandes medidas que se deve tomar na construção 
de um eletroímã, mas a escolha do material de que 
prego é constituído é irrelevante, uma vez que o campo 
magnético será produzido pelo fio com corrente, e não 
pelo prego. 
 
Questão 6) 
 No final da segunda década do século XIX, o 
dinamarquês Hans Christian Oersted demonstrou que 
um fio percorrido por uma corrente elétrica era capaz 
de causar uma perturbação na agulha de uma bússola. 
Mais tarde, André Marie Ampère obteve uma relação 
matemática para a intensidade do campo magnético 
produzido por uma corrente elétrica que circula em um 
fio condutor retilíneo. Ele mostrou que a intensidade do 
campo magnético depende da intensidade da corrente 
elétrica e da distância ao fio condutor. 
 
Com relação a esse fenômeno, assinale a alternativa 
correta. 
a) As linhas do campo magnético estão orientadas 
paralelamente ao fio condutor. 
b) O sentido das linhas do campo magnético independe 
do sentido da corrente. 
c) Se a distância do ponto de observação ao fio condutor 
fordiminuída pela metade, a intensidade do campo 
magnético será reduzida pela metade. 
d) Se a intensidade da corrente elétrica for duplicada, a 
intensidade do campo magnético também será 
duplicada. 
e) A intensidade do campo independe do meio no qual 
o fio está inserido. 
 
Questão 7) 
A Física dos alto-falantes 
 O alto-falante é um transdutor eletroacústico cuja 
finalidade é transformar vibrações elétricas, que variam 
de frequência e de amplitude, em vibrações mecânicas, 
as quais, por sua vez (mediante a excitação de uma 
membrana flexível que comprime mais ou menos o ar 
circundante), são fontes de ondas sonoras. 
 
 
 A bobina é formada por dezenas de espiras de fi 
o de cobre enroladas em um suporte isolante (forma 
não magnética). Esta forma está colada a um tronco de 
cone de papel especial [...]. No diâmetro menor do 
tronco de cone, onde está colada a forma da bobina, há 
um centrador (ou aranha) que permite à bobina 
movimentos no sentido longitudinal, mas não no 
sentido transversal; [...] o tronco de cone, no seu 
diâmetro maior, é centrado mediante uma borda 
flexível que permite deslocamentos somente no sentido 
longitudinal; [...] um suporte metálico chamado 
armação (ou carcaça) funciona como suporte para o 
cone e está fixado na base contra a parte externa do 
circuito magnético. 
Baseando-se no texto e nas figuras esquemáticas, 
acerca do princípio de funcionamento físico de um alto-
falante, podemos afirmar que 
a) aplicando-se à bobina móvel uma tensão (tensão de 
áudio), teremos um efeito eletrodinâmico (força 
magnética) devido à interação entre o campo 
magnético estacionário do ímã e a corrente de áudio 
que circula na própria bobina. 
b) o efeito eletrodinâmico (força magnética) se 
caracteriza pelo deslocamento transversal da bobina 
ora em um sentido, ora no sentido oposto, tal fato 
dependendo do sentido da corrente elétrica que circula 
na bobina. 
c) o efeito eletrodinâmico (força magnética) se 
caracteriza pelo deslocamento longitudinal da bobina 
ora em um sentido, ora no sentido oposto, mas não 
depende do sentido da corrente elétrica que circula na 
bobina. 
d) a amplitude do deslocamento (e portanto o 
empurrão ou puxão que o tronco de cone experimenta) 
não depende da intensidade da corrente, mas depende 
da intensidade do campo magnético e do número de 
espiras na bobina móvel. 
e) a amplitude do deslocamento (e portanto o 
empurrão ou puxão que o tronco de cone experimenta) 
depende da intensidade da corrente, mas não depende 
da intensidade do campo magnético e do número de 
espiras na bobina móvel. 
 
 
Questão 8) 
Na propaganda de uma renomada clínica de diagnóstico 
por imagem anunciando a aquisição de um 
equipamento ultramoderno de ressonância magnética, 
a informação de destaque afirma que o aparelho possui 
3,0 Tesla, conforme a figura. 
 
A informação dada refere-se 
a) à intensidade da força magnética do aparelho. 
b) à intensidade da corrente induzida no aparelho. 
c) à permeabilidade magnética do campo criado. 
d) ao módulo do campo magnético do aparelho. 
e) à força eletromotriz induzida pelo aparelho. 
 
Questão 9) 
 Oersted constatou, em 1819, que a circulação da 
eletricidade em um fio é suscetível de produzir, à 
distância, um efeito magnético. Ele coloca uma agulha 
imantada paralelamente a um fio condutor A e liga, em 
seguida, as duas extremidades do fio aos terminais de 
uma pilha B, fazendo, assim, passar uma corrente 
elétrica no fio. A agulha imantada se desvia. Em seguida, 
ele inverte os polos da pilha C. A agulha se desvia 
novamente, mas em sentido inverso. 
 A ligação entre a eletricidade e o magnetismo é, 
portanto, estabelecida; o eletromagnetismo nasce. 
Utilizando uma linguagem contemporânea, a corrente 
elétrica produz, no espaço circundante, um campo 
magnético. 
 
Analisando as informações contidas no texto e na figura 
anterior, pode-se inferir que as direções do campo 
magnético da Terra e do campo magnético produzido 
pela corrente elétrica são, respectivamente, em relação 
ao fio AB, 
a) oblíqua e paralela. 
b) paralela e oblíqua. 
c) paralela e perpendicular. 
d) perpendicular e oblíqua. 
e) perpendicular e paralela. 
 
Questão 10) 
 Desenvolve-se um dispositivo para abrir 
automaticamente uma porta no qual um botão, quando 
acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6 A 
percorra uma barra condutora de comprimento L = 5 
cm, cujo ponto médio está preso a uma mola de 
constante elástica k = 5 × 10–2 N/cm. O sistema mola-
condutor está imerso em um campo 
magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando 
acionado o botão, a barra sairá da posição de equilíbrio 
a uma velocidade média de 5 m/s e atingirá a catraca 
em 6 milissegundos, abrindo a porta. 
 
A intensidade do campo magnético, para que o 
dispositivo funcione corretamente, é de 
a) 5 × 10–1 T. 
b) 5 × 10–2 T. 
c) 5 × 101 T. 
d) 2 × 10–2 T. 
e) 2 × 100 T. 
 
Questão 11) 
 Dentro de um tubo de descarga, emitiu-se uma 
corrente de raios desde o cátodo (eletrodo negativo) 
até o ânodo (eletrodo positivo), observando-se nas 
paredes do tubo um fenômeno denominado 
fluorescência. Assim foi descoberto que os raios 
catódicos eram constituídos de partículas providas de 
massa e que se deslocavam em linha reta. Por volta de 
1890 soube-se, pelo modo como interagiam com 
campos elétricos e magnéticos, que as partículas que 
constituíam os raios catódicos tinham carga elétrica 
negativa. 
 
Figura 1: Os raios catódicos deslocam-se em linha reta. 
Quando se coloca um objeto sólido como obstáculo 
entre o cátodo e o ânodo, a sombra aparece na 
resplandecência do vidro, demonstrando que a 
trajetória é retilínea. 
 
Figura 2: Os raios catódicos têm massa, pois fazem 
rodar um cata-vento colocado no caminho. 
 
Figura 3: Os raios catódicos têm carga negativa. 
Trajetória dos raios atravessando o campo elétrico 
entre duas placas carregadas. 
Assim, com o desenvolvimento destes tubos de 
descarga, obteve-se o tubo de imagens dos aparelhos 
de televisão usado para produzir as imagens sobre a 
tela. Os elétrons do feixe emitido pelo canhão 
eletrônico são acelerados por uma tensão de milhares 
de volts e passam por um espaço entre bobinas onde 
são defletidos por campos magnéticos variáveis, de 
forma a fazerem a varredura da tela. 
 
Desta maneira, aproximando-se um ímã na parte 
externa da televisão, o efeito esperado na imagem 
corresponde ao mesmo efeito verificado na(s) figura(s) 
a) 1 
b) 2 
c) 3 
d) 1 e 2 
e) 2 e 3 
 
Questão 12) 
 Nos ímãs, que são feitos de materiais criadores de 
campo magnético, como o ferro, os spins (ímãs 
elementares) dos elétrons apontam sempre na mesma 
direção: para cima ou para baixo. O que determina esse 
fator é a influência de outro campo magnético, como o 
da Terra. 
Em relação ao campo magnético, é correto afirmar que 
a) as linhas de indução em um campo magnético 
coincidem com as trajetórias descritas por cargas 
elétricas nele abandonadas. 
b) o Norte magnético de uma bússola aponta para o 
Norte geográfico da Terra, próximo à região onde fica o 
Norte magnético do imenso ímã que é nosso planeta. 
c) em torno de uma espira circular em que circule 
corrente elétrica, origina-se um campo magnético, 
análogo ao de um ímã. 
d) o campo magnético no interior de um solenoide é 
praticamente nulo e, externamente, é quase totalmente 
uniforme. 
e) um ímã imerso em um campo magnético uniforme 
desloca-se, o que também ocorre com uma partícula 
carregada num campo elétrico. 
 
Questão 13) Um guindaste eletromagnético de um 
ferro-velho é capaz de levantar toneladas de sucata, 
dependendo da intensidade da indução em seu 
eletroímã. O eletroímã é um dispositivo que utiliza 
corrente elétrica para gerar um campo magnético, 
sendo geralmente construído enrolando-se um fio 
condutor ao redor de um núcleo de material 
ferromagnético (ferro, aço, níquel, cobalto). 
 
Para aumentar a capacidade de carga do guindaste,qual 
característica do eletroímã pode ser reduzida? 
a) Diâmetro do fio condutor. 
b) Distância entre as espiras. 
c) Densidade linear de espiras. 
d) Corrente que circula pelo fio. 
e) Permeabilidade relativa do núcleo. 
 
Questão 14) A magnetohipertermia é um procedimento 
terapêutico que se baseia na elevação da temperatura 
das células de uma região específica do corpo que 
estejam afetadas por um tumor. Nesse tipo de 
tratamento, nanopartículas magnéticas são fagocitadas 
pelas células tumorais, e um campo magnético 
alternado externo é utilizado para promover a agitação 
das nanopartículas e consequente aquecimento da 
célula. 
 
A elevação de temperatura descrita ocorre porque 
a) o campo magnético gerado pela oscilação das 
nanopartículas é absorvido pelo tumor. 
b) o campo magnético alternado faz as nanopartículas 
girarem, transferindo calor por atrito. 
c) as nanopartículas interagem magneticamente com as 
células do corpo, transferindo calor. 
d) o campo magnético alternado fornece calor para as 
nanopartículas que o transfere às células do corpo. 
e) as nanopartículas são aceleradas em um único 
sentido em razão da interação com o campo 
magnético, fazendo-as colidir com as células e 
transferir calor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gabarito 
 
1. A 
2. C 
3. E 
4. C 
5. C 
6. D 
7. D 
8. A 
9. C 
10. A 
11. C 
12. C 
13. B 
14. B