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?

    Alguns peixes, como os tubarões, orientam-se sentindo o campo magnético da Terra. Como cada local na Terra tem uma assinatura magnética diferente, supõem-se que esses peixes possam guardar no cérebro algum tipo de mapa magnético que os informa sobre onde estão. Para verificar essa suposição, foi realizado um experimento colocando tubarões em um tanque cercado por um cubo envolto em fios de cobre, pelos quais fez-se passar corrente elétrica. Essa corrente modificou o campo magnético da região, desorientando os tubarões.

(www.nationalgeographicbrasil.com. Adaptado.)

Suponha que a figura, fora de escala, represente uma das faces do cubo que cercou o tanque em que esse experimento foi realizado, envolvido por um fio de cobre com o formato de um solenoide, percorrido por uma corrente elétrica contínua (i) no sentido indicado. Considere que um tubarão esteja nadando ao longo do eixo longitudinal do solenoide, sujeito, simultaneamente, ao campo magnético criado pela Terra na região,  indicado na figura, e ao campo magnético criado pela corrente que circula pelo solenoide.

Considere que  esteja contido no plano da figura, que  represente um vetor saindo do plano desta folha e que  represente um vetor entrando no plano desta folha.

A representação do campo magnético sentido pelo tubarão, devido aos efeitos simultâneos do campo magnético terrestre e da corrente que circula pelo solenoide, é:

Um solenoide é um conjunto de circuitos fechados próximos uns dos outros, que fornece um campo magnético uniforme e pode ser obtido enrolando-se um fio sob a forma de bobina.

Se você deseja criar um campo magnético uniforme com 1,0 T e possui um solenoide de 800 voltas por centímetro, que intensidade de corrente elétrica deve percorrer esse dispositivo?

Dados: considere π = 3; μ₀ = 4π.10^-7 T.m/A.

Marque a única alternativa correta:

A figura abaixo é um print screen (captura de tela) de um objeto virtual de aprendizagem e representa um gerador de força eletromotriz induzida (f.e.m Induzida).

    Todos os componentes que compõem o experimento podem ser alterados, para que o valor da f.e.m Induzida seja aumentada ou reduzida. Assim, podese aumentar/reduzir o fluxo de água, a intensidade do campo magnético/imã de barra e do solenóide, o número de espiras e sua área.

MÁXIMO, A.; ALVARENGA, B. Física. Volume Único – 2º Grau. SP: Scipione, 2002. PIETROCOLA, M. Ensino de Física. Florianópolis, Editora da UFSC, 2001. PARANÁ, D. N. Física. V. 3. 5. ed. São Paulo: Ática,1996. RAMALHO, N. T. Os fundamentos da Física: V. 3. 7. ed. São Paulo: Moderna, 1996.

Assinale a alternativa correta sobre este gerador de f.e.m Induzida

     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:

    Uma prática muito comum nas escolas é a montagem de um motor elétrico rudimentar simples conforme o indicado na Figura A. Ele é constituído de uma pilha comum, suporte de arames que podem ser de clips de papel, um fio condutor enrolado em formato de uma bobina e um imã permanente. Quando ligado, após um pequeno empurrão inicial e dependendo das condições de montagem, ele gira transformando energia elétrica em energia mecânica (Figura B).

    Qual é a explicação física para a geração do movimento de rotação do motor elétrico?