A4 - Física - Ondas, Eletricidade e Magnetismo

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Pergunta 1 
0 em 1 pontos 
 
 Um segmento de fio transporta uma corrente de ​ ao longo do eixo 
 ​ que vai de ​ a ​ e, em seguida, ao longo do eixo 
 ​ indo da posição ​ a ​ Nesta região do espaço, o campo 
magnético é igual a ​na direção positiva do eixo ​ Dessa forma qual 
será a magnitude da força nesse segmento de fio. 
 
 
Resposta Selecionada: ​3.6 N 
Resposta Correta: ​2.0 N 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a força 
magnética deve ser calculada a partir do produto vetorial entre o 
comprimento do fio, no sentido da corrente elétrica, e o campo magnético. 
Nesse caso, temos que o deslocamento da corrente em duas direções 
coordenadas, de modo que a corrente que se desloca na direção não 
produz força magnética, gerando força magnética apenas sobre a corrente 
que se desloca na direção 
 
 
 
 
Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
 Três fios longos, retos e paralelos estão todos no plano ​ e cada um 
carrega uma corrente de ​ na direção positiva do eixo ​. Os dois fios 
externos estão a ​ do fio central. Com essas informações determine 
qual será a magnitude da força magnética em um comprimento de 
de qualquer um dos fios externos. 
 
 
Resposta Selecionada: ​1.5 mN 
Resposta Correta: ​1.5 mN 
 
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da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois podemos observar que os 
fios estão paralelos entre si e que podemos escolher um dos fios para ser o 
referencial. Vemos também que se escolhermos o fio central para ser o fio de 
referência, a força que os outros dois fios irão provocar sobre o fio central 
dependerá sempre do inverso da mesma distância. 
 
 
Pergunta 3 
0 em 1 pontos 
 
 A figura mostra uma seção transversal de três fios paralelos, cada um 
carregando uma corrente de ​. As correntes nos fios B e C estão fluindo 
para fora do papel, enquanto que no fio A está entrando no papel. Se a 
distância ​ vale ​, qual é a magnitude da força em um fio de 
de comprimento em A? 
 ​ 
Figura: Ilustração de três correntes. 
Fonte: o autor. 
 
 
Resposta Selecionada: ​59 mN 
Resposta Correta: ​77 mN 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois devemos 
calcular a força de cada corrente sobre o fio A. Como no fio A, a força de B 
sobre A tem uma intensidade que depende do inverso da distância, 2R, e 
com relação a C varia com o inverso da distância, 3R. A partir do somatório 
das forças, onde é possível se obter o 
resultado. 
 
 
Pergunta 4 
0 em 1 pontos 
 
 Um eletricista instala dois fios paralelos e longos, separados por ​, 
cada um carrega uma corrente de ​. Essas duas correntes são 
direcionadas de maneira oposta. Determine qual será a magnitude do campo 
magnético em um ponto entre os dois fios se ​ é a distância entre um 
dos dois fios até o ponto. E em seguida assinale a alternativa correta. 
 
 
 
Resposta Selecionada: ​1,2 mT 
 
Resposta Correta: ​2,0 mT 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois como as 
correntes estão no mesmo sentido, no ponto entre as duas correntes 
veremos que o campo deve se subtrair. Outro ponto importante é que, se a 
distância entre os dois fios é de e o ponto está localizado a de 
distância, o outro deve estar localizado a Logo, o campo de cada 
corrente é dado por e ao subtrairmos os dois campos, 
encontraremos o respectivo resultado. 
 
 
Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 
 Em uma instalação elétrica, um fio reto longo transporta uma corrente de 
 ​ em uma região onde há um campo magnético externo uniforme com 
magnitude de ​e é paralelo à corrente. Determine qual será a 
magnitude do campo magnético resultante em um ponto a ​do fio. E 
em seguida assinale a alternativa que corresponda ao resultado. 
 
 
Resposta Selecionada: ​50 
 
Resposta Correta: ​50 
 
 
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da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois nesse caso, temos o campo 
já existente na mesma direção da corrente e o campo resultante da corrente 
que podemos calcular a partir da relação de Biot-Savart, . 
Perceberemos que o campo proveniente do fio é circular ao fio, logo será 
perpendicular a direção do fio. Desse modo, a partir do teorema de pitágoras 
fica fácil encontrar o módulo do vetor resultante. 
 
 
Pergunta 6 
0 em 1 pontos 
 
 Uma partícula (​ ​) se move com uma velocidade de 
 ​ em uma direção que faz um ângulo de 37° acima do eixo 
positivo no plano ​. No instante em que entra em um campo magnético de 
 ​experimenta uma aceleração de ​. ​Nesse 
contexto assinale a alternativa de qual deve ser a carga da partícula. 
 
 
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a solução é 
encontrada a partir da relação dada pela segunda lei de Newton, assim 
podemos assumir que . Deste modo, temos que a carga é 
dada a partir da relação . Substituindo os valores, 
encontraremos o valor correto, inclusive o sinal da carga. 
 
Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
 Uma partícula carregada (​ ​, ​) se move 
em uma região onde a única força que age nela é uma força magnética. Qual 
é a magnitude da aceleração da partícula em um ponto em que a velocidade 
da partícula é de ​, a magnitude do campo magnético é de 
 ​ e o ângulo entre a direção do campo magnético e a velocidade da 
partícula é 60°? Assinale a alternativa que corresponda ao resultado. 
 
 
Resposta Selecionada: ​43 km/s ​2 
Resposta Correta: ​43 km/s​2 
 
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da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois sabendo que a partícula 
está se movendo e que todas as força que agem sobre ela é igual a segunda 
lei de Newton, podemos assumir que . Deste modo, podemos 
calcular a aceleração a partir da relação , que a partir da 
substituição dos valores nos leva ao resultado correto. 
 
 
Pergunta 8 
0 em 1 pontos 
 
 Um elétron está se movendo na direção positiva do eixo ​ e experimenta 
uma força magnética na direção positiva do eixo ​. Assumindo que o campo 
magnético na direção ​ é nulo, ​ assinale a alternativa correta de 
qual deverá ser a direção e sentido do campo magnético para satisfazer o 
nosso problema. 
 
 
Resposta Selecionada: ​y 
positiva 
Resposta Correta: ​y 
negativa 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois assumindo que 
a força magnética é dada pelo produto vetorial entre o vetor velocidade e o 
vetor campo magnético, além de levar em consideração o valor da carga. 
Pela regra da mão direita observamos que a resultante está na direção 
positiva do eixo se ao se mover na direção do eixo for aplicado um 
campo magnético na direção negativa do eixo sempre que tivermos um 
elétron. 
 
 
Pergunta 9 
0 em 1 pontos 
 
 Uma transmissão elétrica é planejada com dois fios paralelos longos são 
separados por uma distância de ​. A corrente em um dos fios é duas 
vezes a intensidade da outra corrente. Se a magnitude da força em um 
comprimento de ​ de um dos fios for igual a ​ qual é a maior 
das duas correntes? 
 
 
Resposta Selecionada: ​0.63 A 
Resposta Correta: ​0.40 A 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois o campo 
magnético total é dado pelo somatório dos campos em um ponto de 
referência. Como uma corrente é três vezes o valor da outra corrente, 
podemos substituir e encontrar a força total resultante em um ponto de 
referência. A partir desse ponto é possível definir o valor da corrente. 
 
 
Pergunta 10 
0 em 1 pontos 
 
 Em uma instalação elétrica, existem dois fios paralelos longos carregam 
correntes de intensidade diferentes na mesma direção. A proporção das 
correntes é de 3 para 1. A magnitude do campo magnético em um ponto no 
plano dos fios que está a ​ de cada fio é de ​ Determine qual 
seráa maior das duas correntes, e em seguida assinale a alternativa que 
corresponda ao resultado. 
 
 
Resposta Selecionada: ​3.8 A 
Resposta Correta: ​3.0 A 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois no problema 
mostrado, como as correntes estão no mesmo sentido, os campos devem se 
subtrair no ponto médio dado. Cada corrente produz um campo a distância 
informada, de acordo com o campo . Faça as subtrações dos 
campos e use a proporção sugerida, fazendo as devidas substituições, para 
chegar ao resultado correto.