Questõessobre Magnetismo Elementar
Um motor elétrico é construído com uma espira retangular
feita com um fio de cobre esmaltado semirraspado
em uma extremidade e totalmente raspado na outra,
apoiada em dois mancais soldados aos polos A e B de
uma pilha. Presa a essa espira, uma hélice leve pode
girar livremente no sentido horário ou anti-horário. Um
ímã é fixo à pilha com um de seus polos magnéticos (X)
voltado para cima, criando o campo magnético responsável
pela força magnética que atua sobre a espira, conforme
ilustrado na figura.
Se A for um polo __________________ , B um polo ____________ e
X um polo ________________ , dado um impulso inicial na
espira, ela mantém-se girando no sentido ______________ .
Assinale a alternativa que completa, correta e respectivamente,
as lacunas do texto.
O fragmento do Texto 3, “era aquele redemoinho”,
pode nos levar a pensar na alteração, para circular, do
movimento retilíneo de uma partícula carregada que
entra perpendicularmente em um campo magnético uniforme.
A presença de outros campos pode evitar esse
movimento circular. Considere uma partícula de massa
m = 3 × 10–3
kg e carga positiva q = 5 × 10–4
C se deslocando
horizontalmente para a direita a uma velocidade
v = 100 m/s, sob a ação apenas de três campos uniformes:
um campo elétrico de 200 N/C verticalmente para
cima, um campo gravitacional verticalmente para baixo
e um campo magnético. Para que a partícula permaneça se movendo num movimento retilíneo e uniforme, o
campo magnético deve ser?
Dado: aceleração da gravidade g = 10 m/s2
Assinale a alternativa correta:
O fragmento do Texto 3, “era aquele redemoinho”, pode nos levar a pensar na alteração, para circular, do movimento retilíneo de uma partícula carregada que entra perpendicularmente em um campo magnético uniforme. A presença de outros campos pode evitar esse movimento circular. Considere uma partícula de massa m = 3 × 10–3 kg e carga positiva q = 5 × 10–4 C se deslocando horizontalmente para a direita a uma velocidade v = 100 m/s, sob a ação apenas de três campos uniformes: um campo elétrico de 200 N/C verticalmente para cima, um campo gravitacional verticalmente para baixo e um campo magnético. Para que a partícula permaneça se movendo num movimento retilíneo e uniforme, o campo magnético deve ser?
Dado: aceleração da gravidade g = 10 m/s2
Assinale a alternativa correta:
TEXTO 3
Escalada para o inferno
Iniciava-se ali, meu estágio no inferno. A ardida solidão corroía cada passo que eu dava. Via crucis vivida aos seis anos de idade, ao sol das duas horas. Vermelhidão por todos os lados daquela rua íngreme e poeirenta. Meus olhos pediam socorro mas só encontravam uma infinitude de terra e desolação. Tentava acompanhar os passos de meu pai. E eles eram enormes. Não só os passos mas as pernas. Meus olhos olhavam duplamente: para os passos e para as pernas e não alcançavam nem um nem outro. Apenas se defrontavam com um vazio empoeirado que entrava no meu ser inteiro. Eu queria chorar mas tinha medo. Tropeçava a cada tentativa de correr para alcançar meu pai. E eu tinha medo de ter medo. E eu tinha medo de chorar. E era um sofrimento com todos os vórtices de agonia. À minha frente, até onde meus olhos conseguiram enxergar, estavam os pés e as pernas de meu pai que iam firmes subindo subindo subindo sem cessar. À minha volta eu podia ver e sentir a terra vermelha e minha vida envolta num turbilhão de desespero. Na verdade eu não sabia muito bem para onde estava indo. Eu era bestializado nos meus próprios passos. Nas minhas próprias pernas. Tinha a impressão que o ponto de chegada era aquele redemoinho em que me encontrava e que dele nunca mais sairia. Na ânsia de ir sem querer ir eu gaguejava no caminhar. E olhava com sofreguidão para os meus pés e via ainda com mais aflição que os bicos de meus sapatos novos estavam sujos daquela poeira impregnante, vasculhante, suja. Eu sempre gostei de sapatos. Eu sempre gostei de sapatos novos. Novos e luzidios. E eles estavam sujos. Cobertos de poeira. E a subida prosseguia inalterada. Tentava olhar para o alto e só conseguia ver os enormes joelhos de meu pai que dobravam num ritmo compassado. Via suas pernas e seus pés. E só. Sentia, lá no fundo, um desejo calado de dizer alguma coisa. De dizer-lhe que parasse. Que fosse mais devagar. Que me amparasse. Mas esse desejo era um calo na minha pequenina garganta que jamais seria curado. E eu prossegui ao extremo de meus limites. Tinha de acontecer: desamarrou o cadarço de meu sapato. A loucura do sol das duas horas parece ter se engraçado pelo meu desatino. Tudo ficou muito mais quente. Tudo ficou mais empoeirado e muito mais vermelho. O desatino me levou ao choro. Não sei se chorei ou se choraminguei. Só sei que dei índices de que eu precisava de meu pai. E ele atendeu. Voltou-se para mim e viu que estava pisando no cadarço. Que estava prestes a cair. Então me socorreu. Olhou-me nos olhos com a expressão casmurra. Levou suas enormes mãos aos meus pés e amarrou o cadarço firmemente com um intrincado nó. A cena me levou a um estado de cegueira anestésica tão intensa que sofri uma espécie de amnésia passageira. Estado de torpor. Quando dei por mim, já tinha chegado ao meu destino: cadeira do barbeiro. Alta, prepotente e giratória. Ele, o barbeiro, cabeça enorme, mãos enormes, enormes unhas, sorriso nos lábios dos quais surgiam grandes caninos. Ele portava enorme máquina que apontava em minha direção. E ouvi a voz do pai: pode tirar quase tudo! deixa só um pouco em cima! Ali, finalmente, para lembrar Rimbaud, ia se encerrar meu estágio no inferno.
(GONÇALVES, Aguinaldo. Das estampas. São Paulo: Nankin, 2013. p. 45-46.)
Sobre o fenômeno de indução eletromagnética,
apresentam-se três situações:
Situação 1:
Uma espira condutora gira em torno do eixo indicado,
enquanto um ímã encontra-se em repouso em relação
ao mesmo eixo.
Situação 2:
Uma espira condutora encontra-se em repouso em
relação a um circuito elétrico no qual uma lâmpada
pisca com uma frequência constante.Situação 3:Uma espira condutora se encontra em repouso em
relação a um fio condutor retilíneo, ligado a um circuito
elétrico, no qual circula uma corrente elétrica i
contínua e constante.
Verifica-se uma corrente elétrica induzida na espira
condutora na(s) situação(ões)
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 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
Um ímã em forma de barra, com seus polos Norte e Sul, é
colocado sob uma superfície coberta com partículas de limalha
de ferro, fazendo com que elas se alinhem segundo seu
campo magnético. Se quatro pequenas bússolas, 1, 2, 3 e
4, forem colocadas em repouso nas posições indicadas na
figura, no mesmo plano que contém a limalha, suas agulhas
magnéticas orientam-se segundo as linhas do campo magnético criado pelo ímã.
Desconsiderando o campo magnético terrestre e considerando
que a agulha magnética de cada bússola seja representada
por uma seta que se orienta na mesma direção e no mesmo
sentido do vetor campo magnético associado ao ponto em que
ela foi colocada, assinale a alternativa que indica, correta e
respectivamente, as configurações das agulhas das bússolas
1, 2, 3 e 4 na situação descrita.
Um ímã em forma de barra, com seus polos Norte e Sul, é colocado sob uma superfície coberta com partículas de limalha de ferro, fazendo com que elas se alinhem segundo seu campo magnético. Se quatro pequenas bússolas, 1, 2, 3 e 4, forem colocadas em repouso nas posições indicadas na figura, no mesmo plano que contém a limalha, suas agulhas magnéticas orientam-se segundo as linhas do campo magnético criado pelo ímã.
Desconsiderando o campo magnético terrestre e considerando
que a agulha magnética de cada bússola seja representada
por uma seta que se orienta na mesma direção e no mesmo
sentido do vetor campo magnético associado ao ponto em que
ela foi colocada, assinale a alternativa que indica, correta e
respectivamente, as configurações das agulhas das bússolas
1, 2, 3 e 4 na situação descrita.
Observando a figura a seguir, vê-se um ímã em forma de barra
que possui um eixo pelo qual pode girar. Próximo a ele, encontra-se
uma espira retangular de metal, no plano (x,z). O ímã está
alinhado com o centro da espira na direção do eixo y.
Com a finalidade de induzir uma corrente elétrica na espira, um aluno faz as seguintes experiências:
I. Movimenta o ímã e a espira na mesma direção e sentido e com velocidades iguais.
II. Gira o ímã em torno de seu eixo paralelo ao eixo z e mantém a espira em repouso em relação ao plano (x,z).
III. Desloca a espira numa direção paralela ao eixo y e mantém o ímã em repouso em relação ao plano (x,z).
Para conseguir a corrente induzida, o aluno conclui que o correto é proceder como indicado em
Com a finalidade de induzir uma corrente elétrica na espira, um aluno faz as seguintes experiências:
I. Movimenta o ímã e a espira na mesma direção e sentido e com velocidades iguais.
II. Gira o ímã em torno de seu eixo paralelo ao eixo z e mantém a espira em repouso em relação ao plano (x,z).
III. Desloca a espira numa direção paralela ao eixo y e mantém o ímã em repouso em relação ao plano (x,z).
Para conseguir a corrente induzida, o aluno conclui que o correto é proceder como indicado em
Com respeito ao texto acima e acerca dos conceitos de linhas de indução magnética, é INCORRETO afirmar:
A Costa Rica, em 2015, chegou muito próximo de gerar 100% de sua energia
elétrica a partir de fontes de energias renováveis, como hídrica, eólica e geotérmica. A
lei da Física que permite a construção de geradores que transformam outras formas de
energia em energia elétrica é a lei de Faraday, que pode ser melhor definida pela
seguinte declaração:
Considerando a polaridade do ímã, as linhas de indução magnética criadas por ele e o sentido da corrente elétrica induzida no tubo condutor de cobre abaixo do ímã, quando este desce por dentro do tubo, a alternativa que mostra uma situação coerente com o aparecimento de uma força magnética vertical para cima no ímã é a indicada pela letra
Na figura 1, um ímã cilíndrico desce em movimento acelerado por dentro de um tubo cilíndrico de acrílico, vertical, sujeito apenas à ação da força peso.
Na figura 2, o mesmo ímã desce em movimento uniforme por dentro de um tubo cilíndrico, vertical, de cobre, sujeito à ação da força peso e da força magnética, vertical e para cima, que surge devido à corrente elétrica induzida que circula pelo tubo de cobre, causada pelo movimento do ímã por dentro dele.
Nas duas situações, podem ser desconsiderados o atrito entre o ímã e os tubos, e a resistência do ar.
Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que
há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira.
Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas
só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais
intensa do que a habitual.
A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o(a)
A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o(a)
Ao considerar o ponto A a origem de um sistema de coordenadas xOy, as velocidades vx e vy quando a carga passa pela posição x = 0, em m/s, são:
INSTRUÇÃO: Responder à questão com base
na informação e nas três situações a seguir apresentadas.
Um fio retilíneo F1
muito longo é percorrido por uma
corrente elétrica de intensidade constante i1
. O condutor
está disposto perpendicularmente ao plano π
em três situações distintas:
Situação 1: Um nêutron se aproxima do fio 1 F1
com
velocidade crescente em relação ao fio.
Situação 2: Um segundo condutor retilíneo F2
, muito
longo e percorrido por uma corrente elétrica constante
i2
, é disposto paralelamente ao fio 1 F1
, ficando
bem próximo dele.
Situação 3: Um ímã em formato de U é disposto no
plano π, envolvendo o fio 1 F1
.
Em qual(ais) situação(ões) atua uma força de origem
magnética no fio 1 F1
?
INSTRUÇÃO: Responder à questão com base na informação e nas três situações a seguir apresentadas.
Um fio retilíneo F1 muito longo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade constante i1 . O condutor está disposto perpendicularmente ao plano π em três situações distintas:
Situação 1: Um nêutron se aproxima do fio 1 F1 com velocidade crescente em relação ao fio.
Situação 2: Um segundo condutor retilíneo F2 , muito longo e percorrido por uma corrente elétrica constante i2 , é disposto paralelamente ao fio 1 F1 , ficando bem próximo dele.
Situação 3: Um ímã em formato de U é disposto no plano π, envolvendo o fio 1 F1 .
Em qual(ais) situação(ões) atua uma força de origem
magnética no fio 1 F1
?
A combustão da parafina de uma vela produz gás carbônico e vapor d’água. O livro A História Química de uma Vela, escrito por Michel Faraday (1791-1867) relata experiências relacionadas ao comportamento da chama diante de um campo magnético. Colocada entre polos opostos de um imã, a chama sofre um alongamento para cima por conta do(a)
Dois pequenos ímãs idênticos têm a forma de paralelepípedos de base quadrada. Ao seu redor, cada um produz um campo magnético cujas linhas se assemelham ao desenho esquematizado.
Suficientemente distantes um do outro, os ímãs são cortados de modo diferente. As partes obtidas são então afastadas para que não haja nenhuma influência mútua e ajeitadas, conforme indica a figura seguinte.
Se as partes do ímã 1 e do ímã 2 forem aproximadas novamente na região em que foram cortadas, mantendo-se as posições originais de cada pedaço, deve-se esperar que
Suficientemente distantes um do outro, os ímãs são cortados de modo diferente. As partes obtidas são então afastadas para que não haja nenhuma influência mútua e ajeitadas, conforme indica a figura seguinte.
Se as partes do ímã 1 e do ímã 2 forem aproximadas novamente na região em que foram cortadas, mantendo-se as posições originais de cada pedaço, deve-se esperar que
Surgirá uma corrente elétrica induzida na espira caso ela:
Possivelmente os imãs de geladeira são os exemplos mais comuns de aplicação prática dos efeitos magnéticos; porém, o magnetismo está presente em aplicações mais sofisticadas, como na gravação de informação em computadores. A respeito dos materiais magnéticos e campos magnéticos, é correto afirmar que
No eletromagnetismo, é fascinante como o gerador elétrico e o motor elétrico são, fundamentalmente, o mesmo aparelho.
O princípio de funcionamento desses dois aparelhos elétricos consiste
O princípio de funcionamento desses dois aparelhos elétricos consiste
Observe.
De acordo com o experimento, assinale a alternativa correta.
De acordo com o experimento, assinale a alternativa correta.
Em um ponto horizontal, quatro agulhas magnéticas são colocadas no campo magnético de um ímã AB em forma de barra e permanecem em equilíbrio nas posições representadas na figura. Nesse experimento, pode-se considerar desprezível o campo magnético terrestre. As extremidades vermelhas das agulhas representam polos nortes magnéticos.
Em seguida, as agulhas são afastadas e o ímã é cortado, formando duas barras, AC e DB, conforme representa a figura a seguir.
Baseando-se nessas informações, pode-se afirmar corretamente que A, C, D e B são, nessa ordem, polos magnéticos
Em seguida, as agulhas são afastadas e o ímã é cortado, formando duas barras, AC e DB, conforme representa a figura a seguir.
Baseando-se nessas informações, pode-se afirmar corretamente que A, C, D e B são, nessa ordem, polos magnéticos