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?

     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:

Considere dois fios, 1 e 2, longos, retilíneos, de comprimento l, localizados em um meio cuja permeabilidade magnética é µ₀. Eles estão separados por uma distância r << l e conduzem correntes elétricas, cujos módulos são i₁ e i₂, respectivamente. Nesse contexto, o módulo da força que o fio 1 exerce por unidade de comprimento sobre o fio 2 é dado por

Em relação a esse tipo de força e a outras forças eventualmente existentes entre fios paralelos, assinale o que for correto.

01) Quando as correntes elétricas de módulos i₁ e i₂ têm o mesmo sentido, a força entre os fios condutores é de atração.

02) O módulo da força que o fio 2 exerce por unidade de comprimento sobre o fio 1 é dado por 

04) Essa força entre os fios condutores de corrente elétrica não obedece a uma lei do inverso do quadrado da distância.

08) Se em vez de estarem conduzindo corrente elétrica os dois fios estivessem eletrizados uniformemente com cargas q₁ e q₂, não haveria uma força de natureza elétrica entre eles.

16) Independentemente de os fios estarem conduzindo corrente elétrica ou estarem eletrizados, sempre haverá uma força de natureza gravitacional entre eles.

Considere a figura a seguir:

De forma simplificada, observa-se nela um alto-falante.

Nele o ímã permanente produz um campo:

As figuras representam dois exemplos de solenoides, dispositivos que consistem em um fio condutor enrolado. Tal enrolamento pode se dar em torno de um núcleo feito de algum material ou, simplesmente, no ar. Cada volta de fio é denominada espira

A passagem de uma corrente elétrica através desse fio cria, no interior do solenoide, um campo magnético cuja intensidade

Um solenoide é um dispositivo simples, constituído de um cilindro metálico enrolado por um fio condutor. Ao se aplicar corrente elétrica no fio, são formadas, no interior do cilindro, linhas de indução retas e paralelas. Nas extremidades, as linhas que saem se comportam como as linhas de campo magnético de um ímã, como mostra a figura a seguir.

No solenoide, o sentido da corrente aplicada no fio determina a polaridade que surge nas extremidades.

Considerando que, ao se aproximar um imã natural de um solenoide, aparecerá uma força de repulsão ou de atração entre os dois, assinale a alternativa que representa, corretamente, a figura nessa situação.