Questão 85 do ENEM 2013 (Ciências da Natureza)

Question

Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6 A percorra uma barra condutora de comprimento L = 5 cm, cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica k = 5 × 10⁻² N/cm. O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição de equilíbrio a uma velocidade média de 5 m/s e atingirá a catraca em 6 milisegundos, abrindo a porta. catraca
x x i v L x x i x x
x (cm)
C 0 x B fio
x x x x x x k

x x x mola x x x isolante A intensidade do campo magnético, para que o dispostivo funcione corretamente, é de

A) 5 × 10⁻¹ T.
B) 5 × 10⁻² T.
C) 5 × 10¹ T.
D) 2 × 10⁻² T.
E) 2 × 10⁰ T.

Accepted Answer

Alternativa A: 5 × 10⁻¹ T.

A força magnética sobre a barra condutora percorrida por corrente é dada por F = B·i·L, e essa força atua sobre o sistema massa-mola, cuja constante elástica k relaciona a força ao deslocamento (F = k·x). Utilizando os dados fornecidos no enunciado — corrente i = 6 A, comprimento L = 5 cm e constante elástica k = 5×10⁻² N/cm — e a velocidade média informada, chega-se a um campo magnético de intensidade próxima de 5×10⁻¹ T, consistente com a alternativa oficial. Consulte a figura da questão para a configuração completa do circuito.

Questão 85 do ENEM 2013

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