Estudo Ativo Vol 4 - Ciências da Natureza-406-408

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11. (Pucrs)
A figura a seguir mostra a posição inicial de uma 
espira retangular acoplada a um eixo de rotação, 
sob a ação de um campo magnético originado por 
ímãs permanentes, e percorrida por uma corrente 
elétrica. A circulação dessa corrente determina o 
aparecimento de um par de forças na espira, que 
tende a movimentá-la.
Em relação aos fenômenos físicos observados pela 
interação dos campos magnéticos originados pelos 
ímãs e pela corrente elétrica, é correto afirmar que 
a) o vetor indução magnética sobre a espira está orien-
tado do polo S para o polo N. 
b) o vetor indução magnética muda o sentido da orien-
tação enquanto a espira se move. 
c) a espira, percorrida pela corrente i, tende a mover-
-se no sentido horário quando vista de frente. 
d) a força magnética que atua no lado da espira pró-
ximo ao polo N tem orientação vertical para baixo. 
e) a força magnética que atua no lado da espira pró-
ximo ao polo S tem orientação vertical para cima. 
12. (Ufg)
Na busca de fontes alternativas de energia, uma das 
opções promissoras que surgiu nos últimos anos foi 
o uso de certos organismos procariontes que, ao se 
alimentarem de matéria orgânica, geram, como resul-
tado das quebras de ligações químicas no processo 
digestivo, energia elétrica. Recentemente, um grupo 
de pesquisadores publicou resultados de um estudo 
em que, ao formar uma colônia destes seres em 
uma determinada superfície, formando o chamado 
biofilme, conseguiram gerar uma potência elétrica 
de cerca de 200mW por m2 de biofilme. Considere a 
situação em que este biofilme é utilizado para gerar 
uma tensão de 4V entre os pontos A e B do circuito 
elétrico a seguir, em que os fios 1 e 2 apresentam 
resistências elétricas de 3Ω e 6Ω respectivamente, e 
a resistência do restante do circuito é desprezível.
 
Os fios 1 e 2 têm comprimento L = 9m, e a distância 
de separação entre eles é d = 2mm. De acordo com 
o exposto, o tipo de ligação química que é rom-
pida e a intensidade da força magnética que o fio 
1 exerce sobre o fio 2, desprezando os efeitos de 
comprimento finito dos fios, são, respectivamente, 
Dado: μ0 = 4π ⋅ 10-7 . Tm/A
a) carbono-carbono e 12×10-7 N 
b) carbono-carbono e 4,4 × 10-3 N 
c) carbono-carbono e 8 × 10-4 N 
d) carbono-cobre e 12 × 10-7 N 
e) carbono-cobre e 8 × 10-4 N 
13. (Uem-pas 2021)
Dois fios condutores retos, A e B, paralelos e de 
comprimento l são colocados no vácuo a uma dis-
tância d um do outro. Ambos são percorridos por 
correntes elétricas de intensidade iA e iB. Com base 
nessas informações, assinale o que for correto. 
01) Se as correntes elétricas iA e iB fluírem no mesmo 
sentido, os fios repelirão um ao outro. 
02) Se as correntes elétricas iA e iB fluírem em sentidos 
opostos, os fios atrairão um ao outro. 
04) Se as correntes elétricas iA e iB fluírem no mesmo 
sentido, a força magnética em um ponto qualquer 
situado à meia distância de A e B será máxima. 
08) A intensidade da força magnética por unidade de 
comprimento experimentada pelos portadores de 
carga da corrente iB devido à ação do campo magné-
tico gerado pela corrente iA, é F i i 2 d0 A B= n r
16) O campo magnético gerado pela corrente elétrica 
iBna posição do espaço ocupada pelo fio A é 2 d
io
r
n b 
14. (Uem 2020)
Considere dois fios, 1 e 2, longos, retilíneos, de 
comprimento l, localizados em um meio cuja perme-
abilidade magnética é μ0. Eles estão separados por 
uma distância r ≪ l e conduzem correntes elétricas, 
cujos módulos são i1 e i2, respectivamente. Nesse 
contexto, o módulo da força que o fio 1 exerce por 
unidade de comprimento sobre o fio 2 é dado por 
l
F
2 r
i if1 0 1 2= r
n
Em relação a esse tipo de força e a outras forças 
eventualmente existentes entre fios paralelos, assi-
nale o que for correto. 
01) Quando as correntes elétricas de módulos i1 e i2 têm 
o mesmo sentido, a força entre os fios condutores 
é de atração. 
02) O módulo da força que o fio 2 exerce por unidade de 
comprimento sobre o fio 1 é dado por l
F
2 r
i if1 0 1 2= r
n
 
04) Essa força entre os fios condutores de corrente elé-
trica não obedece a uma lei do inverso do quadrado 
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da distância. 
08) Se em vez de estarem conduzindo corrente elé-
trica os dois fios estivessem eletrizados uniforme-
mente com cargas q1 e q2, não haveria uma força de 
natureza elétrica entre eles. 
16) Independentemente de os fios estarem conduzindo 
corrente elétrica ou estarem eletrizados, sempre 
haverá uma força de natureza gravitacional entre eles. 
15. (Uepg-pss 3 2021)
As forças conservativas apresentam propriedades 
importantes que nos auxiliam na resolução de vários 
problemas dentro da Física. Uma dessas forças é a 
força magnética. Em relação a essa força, assinale o 
que for correto. 
01) Quando surge uma força magnética sobre uma par-
tícula carregada lançada em uma região onde existe 
um campo magnético, essa é simultaneamente per-
pendicular aos vetores velocidade B Vv v da partícula e 
campo magnético B Vv v 
02) Quando uma partícula carregada é lançada perpen-
dicularmente a um campo magnético, ela entra em 
Movimento Circular Uniforme. O trabalho da força 
magnética sobre a partícula entre dois pontos dessa 
trajetória é nulo. 
04) Quando uma partícula com carga negativa é colocada 
em repouso numa região onde existe um campo elé-
trico, a mesma sofre a ação de uma força em sentido 
contrário a esse campo. Porém, se essa partícula for 
colocada, em repouso, numa região onde existe um 
campo magnético, ela estará livre de forças magné-
ticas. 
08) A força magnética que atua sobre um fio retilíneo 
que conduz uma corrente elétrica e que está imerso 
no campo magnético B Vv v conforme figurado abaixo, 
tem direção perpendicular ao plano da página e sen-
tido para fora dessa.
 
16. (Ufjf-pism 3 2022)
O desenho abaixo representa uma parte de um 
circuito elétrico composto por alguns elementos e 
um fio condutor não flexível na posição horizontal 
(direção y) de comprimento L que é capaz de se 
movimentar ao longo de hastes que se encontram 
na posição vertical (direção z). Dependendo da 
intensidade e sentido da corrente I constante que 
atravessa o fio, um objeto de peso P pendurado pode 
ficar em repouso ou então se movimentar para cima 
ou para baixo ao longo das hastes. Existe um campo 
magnético B em toda região por onde o fio pode 
se deslocar e tem direção x e sentido negativo de 
acordo com o sistema de eixos abaixo.
Considere o seguinte sistema de eixos: o eixo z está no 
plano da folha e apontando para cima, o eixo y está 
no plano da folha e apontando para a direita e o eixo x 
está saindo da folha e apontando para quem lê.
a) Qual o sentido convencional da corrente capaz de 
manter em repouso o objeto de peso P?
b) Qual a intensidade da corrente I para manter o equi-
líbrio estático do objeto de peso P? 
c) Se o objeto de peso P move-se para cima com veloci-
dade constante de módulo v, qual deve ser a potên-
cia fornecida ao circuito? Dê sua resposta em função 
de B, I, L e v. 
17. (Uerj)
Em um campo magnético uniforme de intensidade 
igual a 2,0 × 10-3T, um fio condutor com 50 cm de 
comprimento é posicionado perpendicularmente à 
direção do campo, conforme mostra o esquema.
Sabendo que a corrente elétrica estabelecida no con-
dutor é contínua e igual a 300 mA, determine, em 
newtons, a intensidade da força que age no condutor. 
18. (Ufu)
O esquema a seguir representa, ainda que resumi-
damente, o funcionamento do disco rígido de um 
computador, utilizado para armazenamento de dados. 
O conjunto é constituído por um braço giratório, 
sendo que, em uma de suas extremidades, há um 
cabeçote de leitura e gravação, que fica sobre o disco 
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de armazenamento de dados. Na outra extremidade 
desse braço, há fios enrolados em formato de espira, 
que se encontram sobre um ímã. Dependendo da 
direção que a corrente assume na espira, esse braço 
pode girar em torno de um eixo em sentido horário 
ou anti-horário, posicionando o cabeçote sobre o 
disco de armazenamento de dados no local desejado.
Com base nas informações, responda:
a) Se a corrente que percorre a espira tiver a direção indi-
cada no esquema, o braço giratório se moverá em sen-
tido horário ou anti-horário? Justifique sua resposta.
b) Sem alterar os componentes e a estrutura do disco 
rígido indicados na figura, qual medida pode ser 
tomada para que o braço giratório gire mais rapida-
mente em torno de seu eixo? 
19. (Ufjf-pism 3)
Um fio condutor rígido de massa igual a 200 g e com-
primento L = 20 cm é ligado ao restante do circuito 
através de contatos deslizantes sem atrito, como 
mostra a figura abaixo. O plano da figura é vertical. 
Inicialmente, a chave está aberta. O fio condutor 
é preso a um dinamômetro e se encontra em uma 
região com campo magnético de módulo B = 1,0 T, 
entrando perpendicularmente no plano da figura. 
Com base nessas informações, faça o que se pede.
a) Calcule a força medida pelo dinamômetro com a 
chave aberta, estando o fio rígido em equilíbrio.
b) Determine a direção e a intensidade da corrente 
elétrica no circuito após o fechamento da chave, 
sabendo-se que o dinamômetro passa a indicar lei-
tura igual a zero.
c) Calcule a tensão da bateria, sabendo-se que a resis-
tência total do circuito é de 6,0 Ω. 
20. (Unifesp)
Uma mola de massa desprezível presa ao teto de uma 
sala, tem sua outra extremidade atada ao centro de 
uma barra metálica homogênea e na horizontal, com 
50 cm de comprimento e 500 g de massa. A barra 
metálica, que pode movimentar-se num plano vertical, 
apresenta resistência ôhmica de 5 Ω e está ligada por 
fios condutores de massas desprezíveis a um gerador 
G de corrente contínua, de resistência ôhmica interna 
de 5 Ω, apoiado sobre uma mesa horizontal. O sistema 
barra-mola está em um plano perpendicular a um 
campo magnético B Vv v horizontal, cujas linhas de campo 
penetram nesse plano, conforme mostra a figura.
Determine:
a) a força eletromotriz, em volts, produzida pelo gera-
dor e a potência elétrica dissipada pela barra metá-
lica, em watts.
b) a deformação, em metros, sofrida pela mola para 
manter o sistema barra-mola em equilíbrio mecâ-
nico. Suponha que os fios elétricos não fiquem 
sujeitos a tensão mecânica, isto é, esticados.