Ciências da Natureza ENEM 2021 difícil

Questão 105 do ENEM 2021 comentada

Como identificar a direção da força magnética sobre cargas em movimento em um campo magnético uniforme.

Numeração do caderno azul · Ciências da Natureza

Questão 105ENEM 2021

Duas esferas carregadas com cargas iguais em módulo e sinais contrários estão ligadas por uma haste rígida isolante na forma de haltere. O sistema se movimenta sob ação da gravidade numa região que tem um campo magnético horizontal uniforme  figura da questão, da esquerda para a direita. A imagem apresenta o sistema visto de cima para baixo, no mesmo sentido da aceleração da gravidade figura da questão que atua na região.

figura da questão

Visto de cima, o diagrama esquemático das forças magnéticas que atuam no sistema, no momento inicial em que as cargas penetram na região de campo magnético, está representado em

  1. A
    Alternativa A
  2. B
    Alternativa B
  3. C
    Alternativa C
  4. D
    Alternativa D

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Resposta: Agabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão cobra a relação entre a direção do movimento das cargas, o campo magnético e a força magnética. Você precisa interpretar as direções mostradas na figura.

Resolução

O sistema se movimenta sob ação da gravidade numa região que tem um campo magnético horizontal uniforme

Na figura, o campo magnético aponta da esquerda para a direita, e a gravidade aponta para dentro da página. Como o sistema começa a se mover sob ação da gravidade, seu movimento inicial é perpendicular ao campo magnético.

A força magnética sobre uma carga em movimento é perpendicular tanto à velocidade quanto ao campo. Assim, ela aparece no plano da página, e não ao longo da haste. A imagem também permite identificar o sentido esperado para as forças no esquema: ambas apontam para baixo. Portanto, o diagrama que representa a situação descrita é o da alternativa A.

A direção é determinada pela regra da mão direita para o produto vetorial entre velocidade e campo magnético; o sinal da carga também deve ser considerado. A figura da alternativa A é a que corresponde à orientação indicada no gabarito oficial.

Alternativa por alternativa

  • A

    Correta. É a correta segundo o gabarito oficial: representa as forças magnéticas apontando para baixo, no plano da página.

  • B

    Não se sustenta porque mostra forças ao longo da haste, mas a força magnética é perpendicular ao campo e ao movimento.

  • C

    Não se sustenta porque suas setas apontam para cima, no sentido oposto ao indicado para a situação.

  • D

    Não se sustenta porque mostra forças em sentidos opostos, enquanto o diagrama esperado pelo gabarito tem as duas apontando para baixo.

  • E

    Não há alternativa E no enunciado apresentado.

Para lembrarA força magnética sobre uma carga em movimento é perpendicular à velocidade e ao campo magnético; seu sentido também depende do sinal da carga.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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