Questões de Física - Eletromagnetismo

    Algumas espécies de tubarões, como o tubarão-branco e o tubarão-martelo, são superpredadores da cadeia alimentar subaquática. Seus órgãos dos sentidos são especialmente adaptados para a localização de presas até mesmo a quilômetros de distância. Pesquisadores americanos, trabalhando com tubarões do gênero Squalus, verificaram que a capacidade de detecção e captura de presas por esses indivíduos é diminuída quando eles se encontram expostos a campos magnéticos gerados artificialmente na água.

STONER, A. W.; KAIMMER, S. M. Fisheries Research, n. 92, 2008.

Considerando-se os órgãos dos sentidos típicos desses animais, que tipo de receptor foi afetado no experimento?

Um fazendeiro observou que, próximo a sua cerca metálica, havia alguns animais mortos devido a choques elétricos. A cerca foi construída paralelamente às linhas de transmissão de alta tensão, que conduzem uma corrente alternada que muda de sentido 120 vezes a cada segundo. Para tentar entender o que estava acontecendo e resolver o problema da morte dos animais, o fazendeiro consultou alguns amigos, que fizeram as seguintes afirmações:
João: – “Na cerca existe corrente elétrica induzida pelo campo magnético variável das linhas.”
Maria: – “Os animais morrem, porque a cerca absorve radiação das linhas de transmissão.”
Ana: – “Para resolver o problema, troque a cerca metálica por cerca de madeira.”
Pedro: – “Os animais morreriam, mesmo se a corrente nas linhas não fosse alternada.”

O fazendeiro deve confiar nas afirmações de:

A linha de transmissão de energia em uma determinada cidade é de 55 kV e, ao chegar a um transformador, é modificada para a residência com 110 V.

A relação do número de espiras do primário e secundário do transformador e como ele opera são, respectivamente,

Observe o experimento de Oersted a seguir.

Nesse experimento, quando a agulha muda de direção é porque ocorreu um efeito

A ficção inspira uma questão de Física. Leia a situação que o protagonista vivencia em Canaã.

"[...] Milkau, alemão, recém-chegado, a uma colônia de imigrantes europeus, no Espírito Santo, aluga um cavalo para ir do Queimado à cidade de Porto do Cachoeiro.

Milkau deseja arrematar um lote de terra. Schultz apresenta-lhe o agrimensor, Sr. Felicíssimo, que está para ir ao Rio Doce fazer medições de terra. Milkau, desejando aí se estabelecer, decide se juntar ao agrimensor e convida Lentz para acompanhá-lo[...]"

ARANHA, Graça (1868-1931). Canaã. 3 ed. São Paulo: Martins Claret, 2013.

Agora, analise a situação sob a ótica da Física.

Imagine que, após algumas horas de viagem, o agrimensor percebe estar perdido e tenta usar uma bússola magnética a 6 m abaixo de uma linha de transmissão, que conduz uma corrente constante de 180 A. Os imigrantes, entretanto, chamam a atenção para a influência que a linha de transmissão terá sobre a leitura da bússola.

Considere a permeabilidade magnética do meio 4π.10-7 T.m/A e as informações do texto para responder à questão.

O campo magnético produzido pela linha de transmissão na posição da bússola é de

     Considere as informações do fragmento de texto, a seguir, sobre o filme “Velozes e Furiosos”:

     Oherói do filme,Dominic “Dom”Toretto (VinDiesel), vivia uma vida tranquila com Letty (Michelle Rodriguez) e seu filho. Mas é puxado de volta à ação quando o planeta se vê ameaçado por um homem com quem ele tem uma certa história: seu irmão, há muito afastado, Jakob (John Cena), que por acaso possui umeletroímã.Esse ímã consiste emdiscos magnéticos que podem ser conectados juntos ou usados separadamente. Um disco de controle (com um mostrador bem útil, daquele tipo que mostra a potência de zero-a-dez) aumenta ou diminui a polaridade dos ímãs. O mesmo disco pode criar um campo magnético de menor intensidade, que tenha força para afastar um garfo. Mas, se ajustado para as configurações mais altas, o eletroímã pode, digamos,ser preso ao fundodeumavião epegarumcarrono ar, enquanto ele se precipita num penhasco.[...]

(Disponível em: https://www.terra.com.br/diversao/cinema/ sequencia-de-velozes-e-furiosos-desafia-as-leis-da-fisica,32f6de843 dccf3379fa08256ea1d4deecst0koj0.html. Acesso em: 25 out. 2021. Adaptado.)

     A respeito dos eletroímãs, analise as assertivas a seguir:

I - Um eletroímã é um tipo de dispositivo eletromagnético que faz uso de corrente elétrica para gerar um campo magnético. Para que isso ocorra, normalmente, utiliza-se fios espiralados que ficam no entorno de um material ferromagnético, podendo ser um núcleo de ferro, de níquel, cobalto, entre outros. Quando uma tensão é aplicada ao fio, neste será gerada uma corrente elétrica que induzirá o surgimento de um campo magnético no eletroímã. A intensidade desse campo dependerá do número de voltas do fio e da intensidade da corrente elétrica sobre o fio.

II - Foi uma experiência realizada por Oersted, por volta de 1820, que revelou a possibilidade de se obter um campo magnético a partir da corrente elétrica. Posteriormente, Faraday descobriu que, reciprocamente, um campo magnético pode induzir um campo elétrico, fenômeno que foi denominado por indução eletromagnética.

III - Um solenoide é um fio enrolado em uma hélice, com as voltas bem próximas entre si. É utilizado para produzir um campo magnético intenso na região da vizinhança de seus anéis. O campo magnético de um solenoide é o de um conjunto de N anéis de corrente idênticos colocados lado a lado. Se o comprimento do solenoide for da ordem ou maior que cerca de 10 vezes o seu diâmetro, o campo magnético produzido em seu centro, quando percorrido por uma corrente, é bastante uniforme.

     Em relação às assertivas analisadas, assinale a única alternativa correta: