ENEM 2014 · Ciências da Natureza · Física · ondas
Questão 72 do ENEM 2014
Resposta: letra A. Um ímã (pólo N voltado para a espira) se afasta da espira, que se move em sentido oposto, induzindo uma corrente i; pede-se outra forma de obter corrente no mesmo sentido, com os mesmos materiais.
O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.
A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a
- AEsquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.Resposta correta
- BDireita e o ímã para a esquerda com polaridade invertida.
- CEsquerda e o ímã para a esquerda com mesma polaridade.
- DDireita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.
- EEsquerda e manter o ímã em repouso com mesma polaridade.
Como resolver a questão 72 passo a passo?
O conceito que resolve
Lei de Lenz: a corrente induzida cria um campo que se opõe à variação do fluxo magnético. Na situação dada, o fluxo do pólo N que atravessa a espira diminui (afastamento), e o campo induzido reforça o campo do ímã.
Como chegar na resposta
- Situação original: pólo N voltado para a espira, afastamento: fluxo diminui; corrente induzida cria campo no mesmo sentido do campo do ímã.
- Inverter a polaridade (pólo S voltado para a espira) inverte o campo do ímã e, para manter o mesmo sentido do campo induzido, o fluxo precisa aumentar (aproximação).
- Aproximação com polaridade invertida: a espira vai para a esquerda e o ímã para a direita.
- Esse movimento aproxima os dois e, com a polaridade invertida, induz corrente no mesmo sentido da figura.
Por que cada alternativa
- ACorreta: espira para a esquerda e ímã para a direita aproximam os dois; com polaridade invertida, a corrente tem o mesmo sentido.
- BEspira para a direita e ímã para a esquerda é afastamento com polaridade invertida, o que inverte o sentido da corrente.
- COs dois se movendo para a esquerda com a mesma velocidade não variam o fluxo e não induzem corrente.
- DEspira para a direita e ímã parado, com polaridade invertida, é afastamento com polaridade invertida: corrente oposta.
- EEspira para a esquerda e ímã parado, com mesma polaridade, é aproximação com a mesma polaridade: corrente oposta.
Onde essa questão derruba a maioria
O movimento relativo importa mais que o movimento individual: dois corpos movendo-se juntos à mesma velocidade não induzem corrente.
O que estudar se você errou
Revise lei de Faraday-Lenz, variação de fluxo magnético e sentido da corrente induzida.
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