Ciências da NaturezaMagnetismo (Campos Magnéticos e Indução Eletromagnética)Médio

Questão de Magnetismo (Campos Magnéticos e Indução Eletromagnética) — ENEM

Em uma pesquisa sobre sensores magnéticos voltados à saúde, técnicos estudam o fluxo magnético que atravessa uma pequena espira retangular. Eles colocam a espira, de área igual a 0,02 metro quadrado, dentro de uma região onde existe um campo magnético uniforme de intensidade 0,5 tesla. O fluxo magnético é dado pela expressão Φ = B · A · cos θ, em que B é a intensidade do campo, A é a área da espira e θ é o ângulo entre a direção do campo e a reta perpendicular ao plano da espira. Na primeira medição, eles posicionam a espira de modo que o campo seja perpendicular ao seu plano, ou seja, com θ igual a zero grau, situação em que o cosseno vale 1. Com esses dados registrados pela equipe, o valor do fluxo magnético que atravessa a espira nessa configuração corresponde a quanto?
A0,002 Wb
B0,005 Wb
C0,01 Wb
D0,02 Wb
E0,5 Wb

Gabarito comentado

O fluxo magnético mede a quantidade de linhas de campo que atravessam uma superfície e é dado por Φ = B·A·cos θ, com unidade weber (Wb). Ele é máximo quando o campo é perpendicular ao plano da espira (θ = 0°) e nulo quando o campo é paralelo (θ = 90°). A variação desse fluxo é o que origina a indução eletromagnética.

Resolução passo a passo

O fluxo magnético é calculado por Φ = B · A · cos θ. Com a espira posicionada de modo que o campo seja perpendicular ao seu plano, o ângulo θ entre o campo e a normal à espira é zero grau, e o cosseno de zero vale 1. Substituindo os dados, Φ = 0,5 × 0,02 × 1 = 0,01 weber. Por isso a alternativa de 0,01 Wb é a correta. O valor 0,002 Wb resultaria de trocar a área por um décimo dela; 0,005 Wb viria de usar 0,01 m² no lugar da área correta; 0,02 Wb corresponde a esquecer de multiplicar pelo campo e usar só a área; e 0,5 Wb repete apenas o valor do campo, ignorando a área. Apenas 0,01 Wb combina corretamente o campo, a área e o cosseno do ângulo, sendo o resultado físico esperado.

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