Resolução: Eletromagnetismo

1. (ENEM 2020) Em uma usina geradora de energia elétrica, seja através de uma queda-d'água ou através de vapor sob pressão, as pás do gerador são postas a girar. O movimento relativo de um imã em relação a um conjunto de bobinas produz um fluxo magnético variável através delas, gerando uma diferença de potencial em seus terminais. Durante o funcionamento de um dos geradores, o operador da usina percebeu que houve um aumento inesperado da diferença de potencial elétrico nos terminais das bobinas.

Nessa situação, o aumento do módulo da diferença de potencial obtida nos terminais das bobinas resulta do aumento do(a)

1. intervalo de tempo em que as bobinas ficam imersas no campo magnético externo, por meio de uma diminuição de velocidade no eixo de rotação do gerador.
2. fluxo magnético através das bobinas, por meio de um aumento em sua área interna exposta ao campo magnético aplicado.
3. intensidade do campo magnético no qual as bobinas estão imersas, por meio de aplicação de campos magnéticos mais intensos.
4. rapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas, por meio de um aumento em sua velocidade angular.
5. resistência interna do condutor que constitui as bobinas, por meio de um aumento na espessura dos terminais.

02. (ENEM Digital 2020) Os ventos solares são fenômenos caracterizados por feixes de partículas carregadas, lançadas pelo Sol, no espaço, em alta velocidade. Somente uma pequena fração dessas partículas atinge a atmosfera nos polos, provocando as auroras. A chegada dessas partículas à superfície pode gerar efeitos indesejáveis, interferindo nas telecomunicações, no tráfego aéreo e nas linhas de transmissão de energia elétrica.

Esses efeitos são minimizados na Terra pela ação de seu(sua)

1. ionosfera.
2. campo geomagnético.
3. camada de ozônio.
4. campo gravitacional.
5. atmosfera.

3. (Enem 2019) As redes de alta tensão para transmissão de energia elétrica geram campo magnético variável o suficiente para induzir corrente elétrica no arame das cercas. Tanto os animais quanto os funcionários das propriedades rurais ou das concessionárias de energia devem ter muito cuidado ao se aproximarem de uma cerca quando esta estiver próxima a uma rede de alta tensão, pois, se tocarem no arame da cerca, poderão sofrer choque elétrico

Para minimizar este tipo de problema, deve-se:

1. Fazer o aterramento dos arames da cerca.
2. Acrescentar fusível de segurança na cerca.
3. Realizar o aterramento da rede de alta tensão.
4. Instalar fusível de segurança na rede de alta tensão
5. Utilizar fios encapados com isolante na rede de alta tensão

4. (Enem 2018) A tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado, vagões de trem, bagagem aérea e carros nos pedágios. Um modelo mais barato dessas etiquetas pode funcionar sem baterias e é constituído por três componentes: um microprocessador de silício; uma bobina de metal, feita de cobre ou de alumínio, que é enrolada em um padrão circular; e um encapsulador, que é um material de vidro ou polímero envolvendo o microprocessador e a bobina. Na presença de um campo de radiofrequência gerado pelo leitor, a etiqueta transmite sinais. A distância de leitura é determinada pelo tamanho da bobina e pela potência da onda de rádio emitida pelo leitor.

Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acessoem: 27 fev. 2012 (adaptado).

A etiqueta funciona sem pilhas porque o campo

1. elétrico da onda de rádio agita elétrons da bobina.
2. elétrico da onda de rádio cria uma tensão na bobina.
3. magnético da onda de rádio induz corrente na bobina.
4. magnético da onda de rádio aquece os fios da bobina.
5. magnético da onda de rádio diminui a ressonância no interior da bobina.

5. (Enem 2017) Para demonstrar o processo de transformação de energia mecânica em elétrica, um estudante constrói um pequeno gerador utilizando:

• um fio de cobre de diâmetro D enrolado em N espiras circulares de área A;

• dois ímãs que criam no espaço entre eles um campo magnético uniforme de intensidade B; e

• um sistema de engrenagens que lhe permite girar as espiras em torno de um eixo com uma frequência f.

Ao fazer o gerador funcionar, o estudante obteve uma tensão máxima V e uma corrente de curto-circuito i.

Para dobrar o valor da tensão máxima V do gerador mantendo constante o valor da corrente de curto i, o estudante deve dobrar o(a)

1. número de espiras.
2. frequência de giro.
3. intensidade do campo magnético.
4. área das espiras.
5. diâmetro do fio.

6. (Enem 2016) A magnetohipertermia é um procedimento terapêutico que se baseia na elevação da temperatura das células de uma região específica do corpo que estejam afetadas por um tumor. Nesse tipo de tratamento, nanopartículas magnéticas são fagocitadas pelas células tumorais, e um campo magnético alternado externo é utilizado para promover a agitação das nanopartículas e consequente aquecimento da célula.

A elevação de temperatura descrita ocorre porque

1. o campo magnético gerado pela oscilação das nanopartículas é absorvido pelo tumor.
2. o campo magnético alternado faz as nanopartículas girarem, transferindo calor por atrito.
3. as nanopartículas interagem magneticamente com as células do corpo, transferindo calor.
4. o campo magnético alternado fornece calor para as nanopartículas que o transfere às células do corpo.
5. as nanopartículas são aceleradas em um único sentido em razão da interação com o campo magnético, fazendo-as colidir com as células e transferir calor.

07. (Enem 2016 - 3ª aplicação) Em mídias ópticas como CDs, DVDS e blue-rays, a informação é representada na forma de bits (zeros e uns) e é fisicamente gravada e lida por feixes de luz laser. Para gravar um valor "zero", o laser brilha intensamente, de modo a "queimar" (tornar opaca) uma pequena área do disco, de tamanho comparável a seu comprimento de onda. Ao longo dos anos, as empresas de tecnologia vêm conseguindo aumentar a capacidade de armazenamento de dados em cada disco; em outras palavras, a área usada para se representar um bit vem se tornando cada vez mais reduzida.

Qual alteração da onda eletromagnética que constitui o laser permite o avanço tecnológico citado no texto?

1. A diminuição de sua energia.
2. O aumento de sua frequência.
3. A diminuição de sua amplitude.
4. O aumento de sua intensidade.
5. A diminuição de sua velocidade.

8. (Enem 2015) Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual.

A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o(a)

1. volume de ar dentro da geladeira diminuiu.
2. motor da geladeira está funcionando com potência máxima.
3. força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta.
4. pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa.
5. temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.

9. (Enem 2014) 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 ı́mã e uma esra 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 mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a

1. esquerda e o ı́mã para a direita com polaridade invertida.
2. direita e o ı́mã para a esquerda com polaridade invertida.
3. esquerda e o ı́mã para a esquerda com mesma polaridade.
4. direita e manter o ı́mã em repouso com polaridade invertida.
5. esquerda e manter o ı́mã em repouso com mesma polaridade.

10. (Enem 2013) Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6A percorra uma barra condutora de comprimento L = 5cm, 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 equilı́brio a uma velocidade média de 5m/s e atingirá a catraca em 6 milisegundos, abrindo a porta.

A intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de

1. 5 × 10 ⁻¹ T.
2. 5 × 10 ⁻² T.
3. 5 × 10 ¹ T.
4. 2 × 10 ⁻² T.
5. 2 × 10 ⁰ T

11. (Enem 2010 PPL) Há vários tipos de tratamentos de doenças cerebrais que requerem a estimulação de partes do cérebro por correntes elétricas. Os eletrodos são introduzidos no cérebro para gerar pequenas correntes em áreas específicas. Para se eliminar a necessidade de introduzir eletrodos no cérebro, uma alternativa é usar bobinas que, colocadas fora da cabeça, sejam capazes de induzir correntes elétricas no tecido cerebral.

Para que o tratamento de patologias cerebrais com bobinas seja realizado satisfatoriamente, é necessário que

1. haja um grande número de espiras nas bobinas, o que diminui a voltagem induzida.
2. o campo magnético criado pelas bobinas seja constante, de forma a haver indução eletromagnética.
3. se observe que a intensidade das correntes induzidas depende da intensidade da corrente nas bobinas.
4. a corrente nas bobinas seja contínua, para que o campo magnético possa ser de grande intensidade.
5. o campo magnético dirija a corrente elétrica das bobinas para dentro do cérebro do paciente.

12. (Enem 2011) O manual de funcionamento de um captador de guitarra elétrica apresenta o seguinte texto:

Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um ímã permanente. O campo magnético do ímã induz o ordenamento dos polos magnéticos na corda da guitarra, que está próxima a ele. Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. Isso induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, dai, para o alto-falante.

Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon

1. isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante.
2. varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço.
3. apresenta uma magnetização desprezível sob a ação do ímã permanente.
4. induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador.
5. oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.

13. (Enem 2011 PPL) Os dínamos são geradores de energia elétrica utilizados em bicicletas para acender uma pequena lâmpada. Para isso, é necessário que a parte móvel esteja em contato com o pneu da bicicleta e, quando ela entra em movimento, é gerada energia elétrica para acender a lâmpada. Dentro desse gerador, encontram-se um ímã e uma bobina.

O princípio de funcionamento desse equipamento é explicado pelo fato de que a

Disponível em: http://www.if.usp.br. Acesso em: 1 maio 2010.

1. corrente elétrica no circuito fechado gera um campo magnético nessa região.
2. bobina imersa no campo magnético em circuito fechado gera uma corrente elétrica.
3. bobina em atrito com o campo magnético no circuito fechado gera uma corrente elétrica.
4. corrente elétrica é gerada em circuito fechado por causa da presença do campo magnético.
5. corrente elétrica é gerada em circuito fechado quando há variação do campo magnético.

14. (Enem 2010) Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de estudos.

Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitara identificação. Um dia as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardaram seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da área de cobertura ou desligado.

Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as ligações é de

1. madeira, e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade.
2. metal, e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava.
3. metal, e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
4. metal, e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior.
5. madeira, e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.

15. (Enem 2009) Dentre os fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e os átomos do indivíduo que permitem a obtenção desta imagem inclui-se a

1. absorção da radiação eletromagnética e a consequente ionização dos átomos de cálcio, que se transformam em átomos de fósforo.
2. maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de cálcio que por outros tipos de átomos.
3. maior absorção da radiação eletromagnética pelos átomos de carbono que por átomos de cálcio.
4. maior refração ao atravessar os átomos de carbono que os átomos de cálcio.
5. maior ionização de moléculas de água que de átomos de carbono.