Questões Sobre Introdução ao Eletromagnetismo - Física - 3º ano do ensino médio
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1) O freio eletromagnético é um dispositivo no qual interações eletromagnéticas provocam uma redução de velocidade num corpo em movimento, sem a necessidade da atuação de forças de atrito. A experiência descrita a seguir ilustra o funcionamento de um freio eletromagnético. 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.
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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:
- A)
- B)
- C)
- D)
FAZER COMENTÁRIO- E)
A alternativa correta é letra A
Sabendo que em um imã, as linhas de força entram (convergem) no pólo sul e saem (divergem) no pólo norte, sobram apenas a alternativa A e E para análise. Repare que o sentido anti-horário da corrente elétrica induzida na letra E, não permite a configuração da força magnética ilustrada na figura 2 (utilize a regra da mão direita).Alternativa A.Continua após a publicidade..2) Desde o aparecimento de sistemas artificiais de estimulação cardíaca, dotados de circuitos de sensibilidade (os marcapassos), tem-se observado sua relativa vulnerabilidade frente a interferências de diferentes naturezas, tanto em situações ambientais características do dia a dia do paciente portador de marcapasso, quanto em circunstâncias em que há a necessidade de submetê-lo a procedimentos terapêuticos envolvendo correntes elétricas, ondas eletromagnéticas ou radiações. Campos magnéticos da ordem de 17,5μT são encontrados em regiões próximas a condutores de altas correntes como, por exemplo, alarmes antirroubo, detectores de metais, linhas de transmissão etc e podem inibir o gerador de estímulos cardíacos, mudando consequentemente seu comportamento.
Determine até que distância aproximada, em metros, de uma linha de transmissão muito comprida (condutor retilíneo), percorrida por uma corrente contínua de 217A, a uma tensão de 400kV, o campo magnético produzido teria magnitude capaz de poder alterar o comportamento do gerador de estímulos cardíacos.http://paginas.fe.up.pt/~mam/Linhas-01.pdf [Adaptado]Adote: μ0= 4.π.10–7T.m.A–1FAZER COMENTÁRIO- A) 2,48
- B) 4,96
- C) 17,5
- D) 24,8
A alternativa correta é letra A
O campo magnético produzido por um fio retilíneo longo é dado pela seguinte equação:B = μ0*i/[2πR] => R = μ0*i/[2πB] Donde B é o campo magnético, μ0 é a permeabilidade magnética do meio, i é a corrente e R é a distância.Lembrando que 1 μT = 10-6 T, e assim: 17,5 μT = 17,5*(1 μT) = 17,5*10-6 T = 1,75*10-5 TR = [(4π*10-7 T.m.A-1)(217 A)]/[2π*1,75*10-5 T] = = 248*10-2 m = 2,48 mAlternativa A)3) Na figura estão representados um fio muito longo percorrido por uma corrente i1 e uma espira circular de raio R, percorrida pela corrente i2, ambos num mesmo plano e um tangenciando o outro, conforme a figura.
Qual é o valor da razão i1/i2 para que o campo magnético resultante no centro C da espira seja nulo?- A) 1/2.
- B) 1/π.
- C) 2.
- D) π.
FAZER COMENTÁRIO- E) π/2.
A alternativa correta é letra D
O campo magnético B na espira em questão é dado por :O campo magnético no fio condutor retilíneo, é :Portanto, para o campo ser nulo, B=B', logo :Logo, i1/i2 = πAlternativa D.Continua após a publicidade..4) Em uma experiência, um longo fio de cobre foi enrolado, formando dois conjuntos de espiras, E1 e E2, ligados entre si e mantidos muito distantes um do outro. Em um dos conjuntos, E2, foi colocada uma bússola, com a agulha apontando para o Norte, na direção perpendicular ao eixo das espiras.
A experiência consistiu em investigar possíveis efeitos sobre essa bússola, causados por um ímã, que é movimentado ao longo do eixo do conjunto de espiras E1.
Foram analisadas três situações:I. Enquanto o ímã é empurrado para o centro do conjunto das espiras E1.
II. Quando o ímã é mantido parado no centro do conjunto das espiras E1.
III. Enquanto o ímã é puxado, do centro das espiras E1, retornando a sua posição inicial.
Um possível resultado a ser observado, quanto à posição da agulha da bússola, nas três situações dessa experiência, poderia ser representado por
O eixo do conjunto de espiras E2 tem direção leste-oeste.- A)
- B)
- C)
- D)
- E)
A alternativa correta é letra A
Nesta questão basta o conhecimento sobre indução eletromagnética.Conceito: A variação do fluxo do campo magnético ao longo do tempo, produz uma corrente elétrica ao longo da espira. Sendo que essa produz um campo magnético.Logo neste exercício temos:I. variação do campo magnético, na região E1, produzindo uma corrente elétrica que induz um campo magnético, na região de E2. A direção do campo magnético é dado pela regra da mão direita, logo esse é perpendicular bússola, logo a ponta escura da agulha é deslocada para a esquerda, isso devido a soma vetorial dos campos magnéticos que estão agindo na bússola.II. não há variação do campo magnético, ou seja, não tem deslocamento da bússola.III. A variação do campo magnético no sentido oposto da situação I, produz uma corrente no sentido oposto, logo um campo magnético é produzido na bússola no sentido oposto da situação I. Portanto, a ponta preta da agulha roda para o lado direito.Portanto temos a resposta A.5) Uma agulha magnética é colocada em uma determinada localidade, onde está presente apenas o campo magnético da Terra e, neste caso, a agulha se orienta ao longo da reta PQ, conforme a Figura 1. Posteriormente, foi colocado, na mesma localidade, um ímã de barra com seus polos N e S, perpendiculares à reta P’Q’, que é paralela à reta PQ, conforme a Figura 2. Esse ímã produzirá, no centro da agulha, um campo magnético de mesma magnitude do campo magnético terrestre. O norte da agulha magnética é representado pela sua parte escura.
Nessas condições, a agulha magnética, ao ser colocada sobre a reta P’Q’, se posicionará conforme mostrado emNessas condições, a agulha magnética, ao ser colocada sobre a reta P’Q’, se posicionará conforme mostrado emFAZER COMENTÁRIO- A)
- B)
- C)
- D)
- E)
A alternativa correta é letra B
Ao se inserir tal imã no sistema vamos causar uma perturbação no mesmo, modificando a posição da agulha magnética. Sabendo que os campos opostos se atraem e que o campo magnético da Terra continua atuando na agulha podemos fazer as seguintes considerações:Erradas: A-Afirma que a agulha não sofre alteração. C-Afirma que a agulha não sente a presença do campo Terrestre. D-Afirma que não sente a presença do imã e que ocorreu uma inversão nos campos terrestres. E-Afirma que o quase não sente a interferência do imã inserido mesmo sendo informado que o imã produz um campo de mesma intensidade que o da Terra no centro da agulha.Resposta correta é a Letra B.Continua após a publicidade..6) A figura mostra um solenoide colocado sobre uma superfície horizontal, ligado a uma bateria, e visto de cima para baixo.
O campo magnético gerado por esse solenoide será semelhante ao de um ímã em forma de barra, também sobre uma superfície horizontal e visto de cima para baixo, corretamente representado porFAZER COMENTÁRIO- A)
- B)
- C)
- D)
- E)
A alternativa correta é letra C
Note que o sentido da corrente já é dado, é sempre do pólo positivo para o negativo. Para determinar o campo magnético (sua direção e sentido), podemos fazer pela regra da mão direita. Nesse método, você deve posicionar sua mão direita espalmada, e fechar seus quatro dedos (execeto o polegar) imitando o movimento da corrente (seus quatro dedos devem estar apontando para o sentido da corrente), com isso você vai perceber pra onde está o campo magnético. Se você fazer o método corretamente, vai perceber que as linhas do campo magnético estão na horizontal para a esquerda. Este é o norte do imã. E isso nos leva a alternativa c).7) A figura é o esquema simplificado de um disjuntor termomagnético utilizado para a proteção de instalações elétricas residenciais. O circuito é formado por um resistor de baixa resistência R; uma lâmina bimetálica L, composta pelos metais X e Y; um eletroímã E; e um par de contatos C. Esse par de contatos tende a abrir pela ação da mola M2, mas o braço atuador A impede, com ajuda da mola M1. O eletroímã E é dimensionado para atrair a extremidade do atuador A somente em caso de corrente muito alta (curto circuito) e, nessa situação, A gira no sentido indicado, liberando a abertura do par de contatos C pela ação de M2.
De forma similar: R e L são dimensionados para que esta última não toque a extremidade de A quando o circuito é percorrido por uma corrente até o valor nominal do disjuntor. Acima desta, o aquecimento leva o bimetal a tocar o atuador A, interrompendo o circuito de forma idêntica à do eletroímã.(www.mspc.eng.br. Adaptado.)Na condição de uma corrente elevada percorrer o disjuntor no sentido indicado na figura, sendo αx e αy os coeficientes de dilatação linear dos metais X e Y, para que o contato C seja desfeito, deve valer a relação _________ e, nesse caso, o vetor que representa o campo magnético criado ao longo do eixo do eletroímã apontará para a _________.
Os termos que preenchem as lacunas estão indicados correta e respectivamente na alternativaFAZER COMENTÁRIO- A) x > y … esquerda.
- B) x < y … esquerda.
- C) x > y … direita.
- D) x = y … direita.
- E) x < y … direita.
A alternativa correta é letra C
Quando temos uma corrente de elevada intensidade, a lâmina L deverá vergar para a direita afim de empurrar o atuador A. Concluímos então que:e por consequência, teremos que:Agora, podemos determinar o sentido do campo magnético aplicando a regra de mão direita, considerando o sentido da corrente. Deste modo, o campo magnético será orientado para a direita. Deste modo, a alternativa correta é a alternativa "c", "x > y … direita."Continua após a publicidade..8) Na avaliação final do curso de Eletromagnetismo foi solicitado aos alunos que colocassem V (verdadeir
FAZER COMENTÁRIO- A) e F (fals
A alternativa correta é letra B
Analisando cada afirmativa, temos :I- Verdadeira. O imã ou a corrente elétrica que percorre um fio condutor, induzem (pela Lei de Faraday), campos magnéticos. Sabendo que a definição de campo é a propriedade adquirida pelo espaço devido à uma fonte, a alternativa I se faz correta.II - Verdadeira. Pelo Sistema Internacional de Unidades, ou SI, a unidade da indução magnética é o Tesla (T).III - Falsa. A força magnética é proporcional à corrente elétrica i, campo magnético B, comprimento l do fio e ao seno do ângulo formado entre B e i. Portanto, se o seno for de 0º ou 180º, a força será nula.IV - Verdadeira. A indução magnética é um campo vetorial, onde em cada ponto do espaço, há um valor constante em módulo (para campos conservativos).Portanto, a resposta correta é a alternativa B.9) Na figura a seguir, é representado o espectro eletromagnético, nome dado ao ordenamento das ondas eletromagnéticas por frequência ou por comprimento de onda. A luz visível corresponde a uma fatia estreita desse espectro.
Analise, então, as afirmativas:I – Todas as ondas eletromagnéticas têm a mesma velocidade no vácuo.II – A frequência das ondas de rádio é menor que a frequência da luz visível.III – A frequência da luz conhecida como infravermelho pode provocar bronzeamento e causar o câncer de pele.Está(ão) correta(s):- A) apenas I.
- B) apenas II.
- C) apenas III.
- D) apenas I e II.
FAZER COMENTÁRIO- E) apenas II e III.
A alternativa correta é letra D
Analisando as afirmativas, temos :I - Verdadeiro. Todas as ondas eletromagnéticas possuem velocidade constante de 300000 km/s (que é a velocidade da luz)II - Verdadeiro. É fácil perceber pelo gráfico que a luz visível está a direita da seta de ondas de rádio, logo, possui maior frequência.III - Falsa. A afirmação da alternativa refere-e aos raios ultravioletas.Alternativa D.Continua após a publicidade..10) De fato, para a resolução correta da cruzadinha, pedimos aos nossos leitores a gentileza de
- A) acrescentar um quadro na linha 2.
- B) acrescentar um quadro na coluna 6.
- C) acrescentar três quadros na coluna 7.
- D) desconsiderar dois quadros na linha 3.
FAZER COMENTÁRIO- E) desconsiderar três quadros na coluna 8.
1 2 3 Próximo »A alternativa correta é letra B
As soluções da cruzadinha são:1. Permeabilidade2. Tesla3. Atrito4. Norte5. Elétrico6. Repulsão7. Indução8. SolenóideTentando encaixar as soluções na cruzadinha, vemos que no item 6 temos 7 quadros na coluna e a palavra REPULSÃO possui 8 letras. Portanto, deve-se acrescentar um quadrinho em nesta coluna. - B) acrescentar um quadro na coluna 6.
- B) apenas II.
- A)
- B) 1/π.
- B)