Física 3-316-318

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Capítulo 16314
20. (UF-MG) Um ímã e um bloco de ferro são man-
tidos fixos numa superfície horizontal, como 
mostrado nesta figura:
ferro’m‹
Em determinado instante, ambos são soltos e 
movimentam-se um em direção ao outro, devido 
à força de atração magnética. 
Despreze qualquer tipo de atrito e considere que 
a massa m do ímã é igual à metade da massa do 
bloco de ferro. Sejam a
i 
o módulo da aceleração 
e F
i
 o módulo da resultante das forças sobre o 
ímã. Para o bloco de ferro, essas grandezas são, 
respectivamente, a
f
 e F
f
.
Com base nessas informações, é correto afirmar que:
a) F
i
 = F
f
 e a
i
 = a
f 
c) F
i
 = 2F
f
 e a
i
 = 2a
f
b) F
i
 = F
f
 e a
i
 = 2a
f 
d) F
i
 = 2F
f
 e a
i
 = a
f
21. (UF-AL) Três barras de ferro idênticas, I, II e III, 
possuem extremidades AB, CD e EF, respectiva-
mente, como mostram as figuras:
BA
E F
DC
I.
III.
II.
Verifica-se experimentalmente que:
•	 a extremidade A atrai a C e a E;
•	 a extremidade D atrai a F e repele a A.
Com base nesses experimentos é correto afirmar que:
a) somente a barra I está imantada.
b) somente as barras I e II estão imantadas.
c) somente as barras I e III estão imantadas.
d) somente as barras II e III estão imantadas.
e) as três barras estão imantadas. 
22. (Cesgranrio-RJ) Explora-se o campo do ímã em 
ferradura na superfície da cartolina, colocando- 
se pequenas bússolas nas posições 1, 2, 3, 4 e 5.
2
3
1
4
5
ca
rt
o
li
n
a
 
Qual das opções propostas representa correta-
mente a orientação das bússolas?
a) 
iL
u
st
R
A
ç
õ
es
: 
zA
Pt
b) 
c) 
d) 
e) 
23. (Fuvest-SP) Sobre uma mesa plana e horizontal 
é colocado um ímã em forma de barra represen-
tado na figura, visto de cima, juntamente com 
algumas linhas de seu campo magnético. Uma 
pequena bússola é deslocada, lentamente, sobre 
a mesa, a partir do ponto P, realizando uma volta 
circular completa em torno do ímã. 
Capítulo 16314
O campo magnético 315
N
S
P
Ao final desse movimento, a agulha da bússola 
terá completado, em torno do seu próprio eixo, 
um número de voltas igual a: (Sugestão dos auto-
res: Despreze o campo magnético da Terra.)
a) 
1
4
 de volta.
b) 
1
2
 de volta.
c) 1 volta completa.
d) 2 voltas completas.
e) 4 voltas completas.
24. (Vunesp-SP) Num laboratório de biofísica, um 
pesquisador realiza uma experiência com “bac-
térias magnéticas”, bactérias que têm pequenos 
ímãs no seu interior. Com o auxílio desses ímãs, 
essas bactérias se orientam para atingir o fundo 
dos lagos, onde há maior quantidade de alimen-
tos. Dessa forma, devido ao campo magnético 
terrestre e à localização desses lagos, há regiões 
em que um tipo de bactéria se alimenta melhor e, 
por isso, pode predominar sobre outro. Suponha 
que esse pesquisador obtenha três amostras das 
águas de lagos, de diferentes regiões da Terra, 
contendo essas bactérias. Na amostra A predo-
minam as bactérias que se orientam para o polo 
norte magnético, na amostra B predominam as 
bactérias que se orientam para o polo sul mag-
nético, e na amostra C há quantidades iguais de 
ambos os grupos.
A partir dessas informações, copie e preencha 
o quadro abaixo em seu caderno, assinalando a 
origem de cada amostra em relação à localização 
dos lagos de onde vieram. 
lagos próximos 
ao polo norte 
geográfico (polo 
sul magnético)
lagos próximos 
ao polo sul 
geográfico 
(polo norte 
magnético)
lagos próximos 
ao equador
amostra: ▲ ▲ amostra: ▲ ▲ amostra: ▲ ▲
25. (Unicamp-SP) Os pombos-correio foram usados 
como mensageiros pelo homem no passado remo-
to e até mesmo mais recentemente, durante a 
Segunda Guerra Mundial. Experimentos mostra-
ram que seu mecanismo de orientação envolve 
vários fatores, entre eles a orientação pelo campo 
magnético da Terra.
a) Num experimento, um ímã fixo na cabeça 
de um pombo foi usado para criar um campo 
magnético adicional ao da Terra. A figura 
a seguir mostra a direção dos vetores dos 
campos magnéticos do ímã B
I
 e da Terra B
T
. 
O diagrama quadriculado representa o espaço 
em duas dimensões em que se dá o deslo-
camento do pombo. Partindo do ponto O, 
o pombo voa em linha reta na direção e no 
sentido do campo magnético total e atinge 
um dos pontos da figura marcados por cír-
culos cheios. Desenhe o vetor deslocamento 
total do pombo na figura e calcule o seu 
módulo. 
0
1,0 m
1,0 m
B
I
B
T
b) Quando em voo, o pombo sofre a ação da força 
de resistência do ar. O módulo da força de 
resistência do ar depende da velocidade v do 
pombo segundo a expressão F
res
 = bv2 onde 
b = 5,0 · 10–3 kg/m. Sabendo que o pombo 
voa horizontalmente com velocidade cons-
tante quando o módulo da componente 
horizontal da força exercida por suas asas é 
F
asas
 = 0,72 N, calcule a velocidade do pombo.
O campo magnético 315
SugESTÃO DE LEITuRA
Bússola – a invenção que mudou o mundo, de 
Amir D. Aczel. Rio de Janeiro: Zahar, 2002.
O livro apresenta uma interessante história da 
invenção da bússola. 
cAPÍTuLO
17A força magnética
Capítulo 17316
1. Força magnética sobre 
cargas elétricas
2. Movimento de uma 
carga elétrica sob a 
ação de um campo 
magnético uniforme 
3. Força em fi o com 
corrente e sob a ação 
de campo magnético 
uniforme 
4. Torque em uma espira 
sob campo magnético 
uniforme 
No capítulo anterior vimos como determinar a direção e o sentido do campo 
magnético B. Neste capítulo vamos mostrar como determinar a intensidade de B.
Para obtermos o campo elétrico em um ponto, como vimos no 
capítulo 11, colocamos nesse ponto uma carga de prova q (fi g. 1) e 
medimos a força F que atua sobre a carga. O campo elétrico E foi 
defi nido pela equação:
F = q e ou e = 
F
q
 
Pensando nisso, os físicos tentaram defi nir a intensidade de B a partir da força 
sofrida por uma carga elétrica pela ação de B. Foram feitos vários experimentos para 
determinar as características dessa força, cujos resultados são apresentados a seguir.
1. Força magnética sobre cargas elétricas 
Antes de iniciar os experimentos, é necessário verifi car se na região em que estes 
serão feitos não há campo elétrico. Feita essa verifi cação, os experimentos mostra-
rão que:
1º. ) O campo magnético não atua sobre uma carga elétrica em repouso.
Percebemos então uma diferença entre o campo elétrico e o campo magnético. 
O campo elétrico atua tanto em cargas em repouso como em cargas em movimen-
to, mas o campo magnético não atua em cargas em repouso.
2º. ) Quando a velocidade v da carga tem a mesma direção de B , este 
não atua sobre a carga.
Na fi gura 2a, uma carga q move-se no mesmo sentido de B e, na fi gura 2b, uma 
carga q' move-se no sentido oposto ao de B. em nenhum desses casos há força 
magnética.
(a) (b)
Figura 2.
Figura 1.
E
F
q > 0
B
B
B
vq
B
B
B
v
q'
Il
U
ST
r
A
ç
õ
eS
: 
ZA
PT
	17