Questões de Vestibular
Sobre magnetismo em física
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Para o exercício, adote os seguintes valores quando necessário:
Para que isso seja possível, o sentido do campo magnético e da corrente elétrica em cada fio deve ser:
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 força magnética que atua em uma partícula elétrica é expressa pela seguinte fórmula:
Admita quatro partículas elétricas idênticas, P1, P2, P3 e P4, penetrando com velocidades de
mesmo módulo em um campo magnético uniforme 
conforme ilustra o esquema.
Nesse caso, a partícula em que a força magnética atua com maior intensidade é:
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.
A figura representa dois fios condutores retilíneos e muito compridos, paralelos e percorridos por correntes
elétricas de mesma intensidade (iF ), porém, de sentidos contrários. Entre os fios há uma espira circular de raio R percorrida por uma corrente elétrica de intensidade (iE
). Determine a razão 
e o sentido da corrente
elétrica na espira circular para que o campo de indução magnética resultante no centro da espira seja nulo.
Os fios condutores e a espira circular estão situados no mesmo plano.
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
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.
Faz-se um arranjo com quatro resistores, um galvanômetro e um gerador ideal, como mostra a figura a seguir:
Sabendo que o galvanômetro representado pelo “G”
marca zero, qual é a corrente que atravessa o resistor
R?
Planetas, planetoides e satélites naturais que apresentam campo magnético possuem um núcleo condutor elétrico no qual, originalmente, foram induzidas correntes elétricas pelo campo magnético da estrela-mãe, as quais foram intensificadas pela autoindução, empregando a energia do movimento de rotação desses astros. O campo magnético do nosso planeta é de extrema importância para os seres vivos, pois, aprisionando uma grande parte das partículas com carga elétrica que o atingem, vindas do espaço, reduz drasticamente a radiação de fundo, que é danosa a eles.
Considerando essas informações, são feitas as seguintes afirmativas:
I. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre são constituídas por núcleos de hélio, elétrons, prótons e nêutrons livres.
II. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre, quando interagem com as partículas da atmosfera, podem dar origem às auroras austrais e boreais.
III. Um planeta que não apresenta campo magnético não tem correntes elétricas induzidas no seu núcleo.
A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:
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.
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
?
Uma das leis do Eletromagnetismo é a Lei de Indução de Faraday que, complementada com a Lei de Lenz, explica muitos fenômenos eletromagnéticos. A compreensão dessas leis e como as descrevemos têm permitido à humanidade criar aparelhos e dispositivos fantásticos, basta mencionar que elas são princípios fundamentais na geração de eletricidade. A Figura 1 mostra um desses dispositivos. Um dispositivo de segurança que permite interromper correntes elétricas em aparelhos de uso doméstico (um secador de cabelos, por exemplo) caso haja um curto-circuito no aparelho ou falha de aterramento. No esquema não está indicado o aparelho que será ligado aos fios 1 e 2. Estes passam pelo interior de um anel de ferro no qual é enrolada uma bobina sensora que, por sua vez, é conectada a um bloqueador de corrente. Se um curto-circuito ocorrer no aparelho e uma das correntes for interrompida, haverá uma corrente induzida na bobina (Lei de Indução de Faraday) que aciona o bloqueador de corrente.
A Figura 2 representa uma seção do anel de ferro (vista frontal) no qual é enrolado um fio (bobina). Um fio condutor, reto e comprido, passa pelo centro da argola e é percorrido por uma corrente I (o símbolo ⊗ designa o sentido da corrente entrando no fio 2), que aumenta com o tempo.
Qual das alternativas fornece corretamente linhas de campo do
campo magnético B produzido pela corrente I e o sentido da corrente
induzida i na bobina?
Espectrometria de massas é uma técnica instrumental que envolve o estudo, na fase gasosa, de moléculas ionizadas, com diversos objetivos, dentre os quais a determinação da massa dessas moléculas. O espectrômetro de massas é o instrumento utilizado na aplicação dessa técnica.
(www.em.iqm.unicamp.br. Adaptado.)
A figura representa a trajetória semicircular de uma molécula de massa m ionizada com carga +q e velocidade escalar V, quando penetra numa região R de um espectrômetro de massa. Nessa região atua um campo magnético uniforme perpendicular
ao plano da figura, com sentido para fora dela, representado pelo símbolo ⦿ A molécula atinge uma placa fotográfica, onde deixa uma marca situada a uma distância x do ponto de entrada.
Considerando as informações do enunciado e da é correto afirmar que a massa da molécula é igual a
I
Corre em mim
(devastado)
um rio de revolta
e
cicio.
Por nada deste mundo
há de saber-se afogado,
senão por sua sede
e seu desvio!
II
Tudo que edifico
na origem milenar da espera
é poder
do que não pode
e se revela
ad mensuram.
(VIEIRA, Delermando. Os tambores da tempestade. Goiânia: Poligráfica, 2010. p. 23-24.)
No Texto 2, temos referência a desvio. Na Física, constantemente nos deparamos com corpos desviados em sua trajetória. Pode-se usar campos elétricos e/ou magnéticos para desviar partículas carregadas, fazendo que elas percorram trajetórias desejadas. Com relação aos conceitos eletromagnéticos, marque a alternativa correta:
(adote: µ0 = 4π.10-7 T.m.A-1 )
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