Questão 72 da Prova de Ciências da Natureza (caderno azul) – ENEM 2014

9 de novembro, 2014 às 21:11 | Postado em Eletromagnetismo, Magnetismo, Questões do ENEM, vestibulares, concursos

Prof. Lang

Acho que a questão 72 da Prova de Ciências da Natureza (caderno azul) possui duas respostas corretas. O diagrama representa muito mal o campo magnético do ímã também. O que o sr. acha?

Abraços

A questão se encontra a seguir.

O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a V, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.

 A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmo materiais, outra possibilidade é mover a espira para a

a) a esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.

b) direita e o ímã para a esquerda com a polaridade invertida.

c) esquerda e o ímã para a esquerda com a mesma polaridade.

d) direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.

e) esquerda e manter o ímã em repouso com a mesma polaridade.

Vou começar por comentários sobre a figura.

Tens razão em que a representação do campo magnético do ímã é terrível, nada realista. Como as questões do ENEM devem ser “a qualquer custo contextualizadas” é de se esperar que as figuras primem pelo realismo representativo. As linhas de indução de um ímã são fortemente divergentes a partir das faces onde se encontram os polos do ímã. A intensidade do campo magnético de um ímã se reduz a menos de 5% do valor no centro da face norte (ou sul) quando se consideram pontos distantes do centro da face cerca de 2 vezes a dimensão característica da face. Para maiores informações consultar A frenagem eletromagnética de um imã que cai .

Portanto a representação das linhas de indução magnética do ímã é pífia!

Mas este não é o único defeito da figura. Como optaram por colocar o símbolo de vetor sobre V, NÃO PODERIAM indicar as duas velocidades por V. Uma delas deveria ter um sinal negativo.

Ainda no comando da questão há uma expressão que deveria ser modificada. Afinal não existe uma única espira. Então ao invés de “mover a espira” ficaria melhor “mover as espiras” ou, melhor ainda, “mover a bobina”.

Entenderei que as velocidades estão sendo referidas ao sistema de referência do laboratório onde o experimento é realizado. Não explicitar o sistema de referência reforça a ideia extremamente difundida de que velocidades são absolutas!

Agora vou responder a questão.

Inicialmente é importante frisar que nada está afirmado para os valores da velocidade a fim de se obter o resultado desejado. Aliás, dado que algumas alternativas (D e E) notoriamente modificam o valor da velocidade do imã, é completamente fora de propósito considerar como implícito que as velocidades deveriam se manter com o mesmo valor das velocidades na figura para as diversas alternativas pois, se assim fosse, algumas alternativas seriam inconsistentes com o comando da questão.

O sentido para corrente induzida na bobina depende apenas da VELOCIDADE RELATIVA entre o ímã e a bobina e da polaridade do ímã. Como no enunciado da questão a velocidade relativa é de afastamento do ímã em relação à bobina, qualquer opção que contemple uma velocidade relativa de afastamento e a mesma polaridade para o ímã levará a uma corrente com o mesmo sentido da corrente na figura. E tal é consistente com a alternativa C se o ímã se mover para a esquerda mais rapidamente do que a bobina.

Qualquer opção que implique em uma velocidade relativa de aproximação e a polaridade invertida para o ímã também levará a uma corrente com o mesmo sentido da corrente na figura. E tal é consistente com a alternativa A.

Portanto, tens toda a razão em indicar que a questão possui duas alternativas corretas. Esta questão deverá ser anulada sob pena de prejuízo para alguns candidatos!

COMENTÁRIO ADICIONAL:

Segundo um ex-aluno e amigo esta questão, por envolver a Lei de Faraday, não está contemplada nos conteúdos de Física do ENEM. Conforme ele os conteúdos são os abaixo indicados e se forem, não há referência à Lei de Faraday de fato.

Fenômenos elétricos e magnéticos – Carga elétrica e corrente elétrica. Lei de Coulomb. Campo elétrico e potencial elétrico. Linhas de campo. Superfícies equipotenciais. Poder das pontas. Blindagem. Capacitores. Efeito Joule. Lei de Ohm. Resistência elétrica e resistividade. Relações entre grandezas elétricas: tensão, corrente, potência e energia. Circuitos elétricos simples. Correntes contínua e alternada. Medidores elétricos. Representação gráfica de circuitos. Símbolos convencionais. Potência e consumo de energia em dispositivos elétricos. Campo magnético. Imãs permanentes. Linhas de campo magnético. Campo magnético terrestre.

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