1ª questão - Qual das alternativas a seguir é uma afirmação correta?

A) As linhas de campo magnético têm como fontes os pólos norte e sul.

B) Uma linha de campo magnético é, por definição, tangente à direção da força magnética sobre uma carga em movimento em um determinado ponto no espaço.

C) Um ímã permanente ao ser cortado ao meio produz dois ímãs menores contendo ambos pólos Norte e Sul em cada ímã.

D) A força magnética em um fio condutor de corrente é maior quando o fio é paralelo ao campo magnético.

E) Uma espira de fio condutora de corrente tende a se alinhar com seu plano paralelo a um campo magnético externo no qual está posicionada.

Passo 1

Iae, meus queridos! Está com dificuldades nessa questão? Não se preocupe! Estamos aqui para ajudar 😉

Nessa questão, temos algumas afirmações sobre campos magnéticos e nosso objetivo é assinalar qual é a afirmação verdadeira dentro as disponíveis.

A ideia é simples, não é? Então como podemos fazer? 🤔

Podemos analisar cada afirmação apontando os motivos de tal afirmação ser verdadeira ou falsa.

Bora começar? 😉

Passo 2

A afirmação da alternativa A) nos diz que as linhas de campo magnético têm como fontes os pólos norte e sul.

O que você acha? 🤔

Podemos dizer que essa afirmação é falsa pois as linhas de campo magnético não têm como fontes os polos de um imã.

Diferentemente da afirmação, as fontes para as linhas de campo são as configurações das cargas no interior de um imã ou as correntes induzidas em um condutor.

Logo, a alternativa A) é falsa!

Entendeu essa parte? 😉

Passo 3

Na alternativa B) temos que uma linha de campo magnético é, por definição, tangente à direção da força magnética sobre uma carga em movimento em um determinado ponto no espaço.

Será mesmo? 🤔

Existe uma formulinha, que temos que levar para a vida, que relaciona a velocidade de uma carga, a força magnética e o campo magnético. Essa formula é dada por

F B = q V × B

F B é a força magnética, V é a velocidade, q é a carga e B é o campo magnético.

Nessa formula, podemos ver que o produto vetorial entre a velocidade multiplicada pela carga e o campo magnético gera a força magnética.

Lembrando de Geometria Analítica, sabemos que o produto vetorial entre dor vetores gera um vetor perpendicular a esses dois vetores. Ou seja, F B na verdade é perpendicular ao movimento da carga e ao campo magnético.

Logo essa alternativa também é falsa!

Interessante, não é? 😁

Passo 4

Na alternativa C) foi dito que um ímã permanente ao ser cortado ao meio produz dois ímãs menores contendo ambos pólos Norte e Sul em cada ímã.

Que tal? 🤔

Os imãs possuem algumas propriedades, dentre elas existe uma muito interessante que é a inseparabilidade dos polos.

Essa propriedade nos diz que é impossível separar os polos de um imã mesmo que o cortando ao meio.

Isso acontece, pois, a organização molecular na composição de um imã sempre terá um polo negativo e um polo positivo. Quando cortamos um imã ao meio os polos se rearranjam formando um outro imã menor.

Então a alternativa C) é verdadeira!

Tranquilo até aqui? 🤩

Passo 5

Vamos continuando para ver o porquê as outras alternativas são falsas.

Na alternativa D) diz que a força magnética em um fio condutor de corrente é maior quando o fio é paralelo ao campo magnético.

Acho que não, hein!

Lembra da formula que mostramos para a afirmação B)? F B = q V × B .

Temos uma análoga para correntes elétricas dada por

F B = i L × B

Onde i é a corrente e L é o comprimento do fio.

A mesma explicação para a letra B) vale para a letra D), ou seja, o produto vetorial de L com B gera F B , então para a força magnética ser máxima o fio tem que ser perpendicular a B .

Logo, a alternativa D) é falsa!

Bacana, não é? 😉

Passo 6

Por fim, a alternativa E) nos diz que uma espira de fio condutora de corrente tende a se alinhar com seu plano paralelo a um campo magnético externo no qual está posicionada.

Meio confuso, não é? 🤔

Como vimos na alternativa anterior, a força magnética aponta perpendicularmente em relação ao campo magnético. Logo o eixo central da espira tende a se alinhar paralelamente ao campo B deixando a espira alinhada perpendicularmente.

Assim, a alternativa E) também é falsa!

É isso, espero ter ajudado! Entendeu tudo? Responde Aí! 😎👍

Resposta

C) Um ímã permanente ao ser cortado ao meio produz dois ímãs menores contendo ambos pólos Norte e Sul em cada ímã.

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