Questão 133 do Enem 2017 comentada
Ciências da Natureza e suas Tecnologias · Física · Magnetismo e eletromagnetismo. Tente responder antes de abrir o gabarito.
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)
Ver gabarito e comentário
Gabarito oficial (INEP): A
Pela lei de Faraday, a tensão máxima do gerador é V = N·B·A·2πf. A corrente de curto-circuito é i = V/R, em que R é a resistência do fio. O comprimento do fio é L = N·(perímetro de uma espira) ∝ N·√A, e R = ρ·L/S, com S = πD²/4. Logo R ∝ N·√A/D².
Assim, i = V/R ∝ (N·f·B·A)/(N·√A/D²) = f·B·√A·D². O número de espiras N aparece no numerador e no denominador e se cancela na corrente.
Para dobrar V mantendo i constante, dobra-se N: V dobra e R também dobra, de modo que i = V/R não muda.
- B: dobrar f dobra V, mas também dobra i.
- C: dobrar B dobra V, mas também dobra i.
- D: dobrar A dobra V, mas R aumenta só √2 vezes (R ∝ √A), então i aumenta √2 vezes e não permanece constante.
- E: dobrar D não altera V, mas diminui R (R ∝ 1/D²) e aumenta i; além disso, não dobra V.
Dica Enem: em questões de geradores, escreva V (Faraday) e R (resistência do fio) em função das grandezas. Muitas vezes a pegadinha é que a grandeza que dobra V também altera a corrente.
Conceitos cobrados: Lei de Faraday-Lenz e força eletromotriz induzida em espiras; Resistência elétrica (ρL/S) e lei de Ohm; Análise de proporcionalidade em circuitos.
Comentário gerado por IA a partir do gabarito oficial e revisado automaticamente; pode conter erros — o gabarito do INEP prevalece. Dificuldade pelo parâmetro b divulgado pelo INEP nos microdados: 1,45.
Fonte: Prova oficial do Enem (INEP), ano 2017, 2º dia, questão 133.
Equipe Cravei · como fazemos e revisamos
Quer saber quanto vale cada acerto? Use a calculadora de nota do Enem (estimativa pela TRI).
Questões parecidas
- Questão 108 do Enem 2023 · FísicaO fogão por indução funciona a partir do surgimento de uma corrente elétrica induzida no fundo da panela, com…
- Questão 113 do Enem 2023 · FísicaO bluetooth é uma tecnologia de comunicação sem fio, de curto alcance, presente em diferentes dispositivos eletrônicos…
- Questão 98 do Enem 2020 · FísicaEm uma usina geradora de energia elétrica, seja através de uma queda-d’água ou através de vapor sob pressão, as pás do…
- Questão 92 do Enem 2019 · FísicaAs redes de alta tensão para transmissão de energia elétrica geram campo magnético variável o suficiente para induzir…
- Questão 97 do Enem 2018 · FísicaA tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado…