POTÊNCIA, MAGNETISMO E ELETROMAGNETISMO 3° ANO

A nanotecnologia pode ser uma grande aliada no combate ao câncer. O tratamento de um tumor pode ser feito pelas nanopartículas de magnetita. Colocando um campo magnético alternado com frequência extremamente alta próximo ao paciente, as nanopartículas ganham energia e destroem o tumor.

Disponível em: labinfociencias.blogspot.ch. Acesso em: 4 jul. 2013 (adaptado).

Nesse procedimento, para a destruição do tumor, existe uma maior transferência de energia às nanopartículas devido à

• difração

• reflexão

• refração

• ressonância

• interferência

Gravar a tarja de um cartão de crédito é magnetizar as partículas do material da tarja por meio de um campo magnético de tal forma a deixar alguma informação registrada. 

GREF. Física 3: Eletromagnetismo. São Paulo: Edusp, 1998 (adaptado).

Um objeto que, deixado sobre a tarja do material citado, pode fazer com que as informações gravadas sejam perdidas é:

• Uma fonte de tensão elétrica contínua

• Uma bola de borracha eletrizada

• Uma placa de alumínio

• Um imã permanente

• Um pedaço de cobre

De acordo com a Norma Brasileira NBR 14 136, somente podem ser comercializados no Brasil dois tipos de tomadas e plugues elétricos: um que suporta até 10 A e outro que suporta até 20 A. Uma pessoa adquire um limpador a vapor, cujo plugue é de 20 A, mas ela não tem informações sobre a potência. De acordo com o manual do aparelho, a tensão ideal de ligação é de 220 V.

A potência máxima que o aparelho pode ter para poder ser ligado na tomada de 20 A é:

• 11 W

• 22 W

• 200 W

• 2 200 W

• 4 400 W

Poluição eletromagnética é o nome dado à exposição excessiva a campos elétricos e magnéticos. Esses campos são gerados por diversas fontes, como torres de alta tensão, antenas de rádio e de telefonia celular, forno de microondas, wi-fi etc. Essas ondas não são ionizantes como as radiações ultravioletas, por exemplo. Mas são capazes de influenciar o comportamento celular do organismo humano. 

Disponível em: sinaldafenix.com.br. Acesso em: 7 ago. 2015 (adaptado).

A influência desse tipo de poluição sobre o corpo humano decorre do fato de que ela:

• 1. magnetiza regiões específicas dos tecidos.

• 1. faz com que os tecidos tornem-se radioativos.

• 1. aumenta a amplitude de vibração dos tecidos.

• induz pequenas correntes elétricas nos tecidos.

• 1. transforma os tecidos em condutores elétricos.

Answer explanation

Para resolver essa questão, é necessário reconhecer que as ondas eletromagnéticas são formadas por campos elétricos e magnéticos oscilatórios. Nesse sentido, a variação temporal do campo magnético induz, em condutores, correntes elétricas. Os tecidos humanos são condutores de eletricidade. Em geral, a potência dessas ondas é muito pequena, o que justifica a indução de correntes elétricas pequenas o suficiente para não serem percebidas pelos seres humanos, mas que podem afetar o funcionamento de seus organismos.

Uma advogada trabalha em um escritório cuja instalação elétrica está esquematizada na figura, onde 3 lâmpadas (L₁, L₂ e L₃) estão ligadas em paralelo a uma fonte ideal de tensão (U). A lâmpada L₁ fica sobre a mesa de trabalho da advogada e as lâmpadas L₂ e L₃ ficam sobre as mesas de trabalho de seus colegas ao lado. Se as lâmpadas L₂ e L₃ queimarem, a advogada perceberá que o brilho da lâmpada L_1:

• 1. diminuirá, pois a potência nesta lâmpada será maior.

• 1. diminuirá, pois a potência nesta lâmpada será menor.

• 1. aumentará, pois a potência nesta lâmpada será maior.

• 1. aumentará, pois a potência nesta lâmpada será menor.

• será o mesmo, já que a potência nesta lâmpada não se altera.

Answer explanation

Para resolver essa questão, é necessário compreender que, como todas as lâmpadas estão ligadas em paralelo, quando as lâmpadas L₂ e L₃ queimarem, a corrente e a tensão em L₁ serão as mesmas e, consequentemente, a potência também será a mesma. Portanto, o brilho da lâmpada L₁ será o mesmo.

TEXTO I

A permeabilidade magnética () representa a capacidade de um determinado material em "aceitar" as linhas de indução magnética em seu interior interagindo com elas. Já a permeabilidade magnética relativa () de um material é dada por:

em que  é uma constante e representa a permeabilidade magnética do vácuo, tomada como "base" para estudo da permeabilidade de outros materiais. O quadro abaixo apresenta valores de  de diferentes tipos de materiais.

TEXTO II

Materiais paramagnéticos são caraterizados por serem levemente atraídos por campos magnéticos excepcionalmente fortes. Porém, essa atração é bastante fraca, de modo que esses materiais são também conhecidos como materiais não magnéticos.

Disponível em: minerva.ufpel.edu.br. Acesso em: 1 maio 2015 (adaptado).

Com base nas informações apresentadas, os materiais paramagnéticos estão representados pelo número:

• 1

• 2

• 3

• 4

• 5

Após instalar um aquecedor de água que fornece uma potência de 4 400 W quando ligado a uma fonte de 220 V, uma pessoa verificou que a água não estava aquecendo de maneira satisfatória. Analisando a tensão dos terminais aos quais o aquecedor estava ligado, constatou que era de 110 V. Dessa forma, ela cortou exatamente a metade do resistor do aparelho e refez a ligação.

Considere-se que:

O resistor é ôhmico.

Em ambas situações, a corrente nominal é a mesma.

Procedendo dessa forma, a nova potência apresentada pelo aquecedor de água foi, em W, de:

Answer explanation

Para resolver a questão, é necessário lembrar que, quando o resistor do aquecedor é cortado ao meio, a sua resistência, proporcional ao comprimento do fio, é reduzida pela metade do valor original. Como a ligação do chuveiro foi feita em metade da tensão original, tem-se:

 i = u/r

O valor da corrente permanece inalterado e a potência é dada por : P = U.i

Portanto, a mesma corrente em metade da tensão gera a metade da potência original. 

A magnetosfera é uma região situada acima de aproximadamente 200 km de altitude. Nela, o movimento das partículas carregadas é governado fundamentalmente pelo campo magnético da Terra. A magnetosfera situada no lado frontal ao Sol estende-se por cerca de 10 raios da Terra. Do lado oposto ao Sol, a magnetosfera se estende provavelmente por centenas de raios da Terra. Sua forma alongada resulta da influência do vento solar, ou plasma solar, que consiste principalmente de prótons e elétrons emitidos pelo Sol e comprime a magnetosfera no lado mais próximo desse astro. Notam-se também prótons e elétrons energéticos presos em seu interior, na região do chamado Cinturão de Van Allen, em altitudes superiores a 1 000 km.

Com base no texto e na figura, um benefício para o planeta proporcionado pela magnetosfera é o(a):

• 1. bloqueio dos raios UV.

• controle do fenômeno das marés.

• 1. atração de partículas extraterrestres carregadas.

• proteção contra partículas altamente energéticas.

• 1. expulsão de partículas atmosféricas prejudiciais à saúde. 

Answer explanation

Para resolver a questão, é preciso compreender que a principal função benéfica promovida pela magnetosfera é a proteção contra as partículas que compõem o vento solar. Essas partículas, por serem carregadas eletricamente e possuírem altíssimas velocidades, são extremamente ionizantes e poderiam causar danos à saúde humana (aumentando, por exemplo, a incidência de câncer), sendo, talvez, fatais dependendo da dosagem. Essas partículas também interferem nas transmissões de ondas de rádio e poderiam causar alterações atmosféricas de modo a provocar tempestades magnéticas.

Diferencie materiais ferromagnéticos, paramagnéticos e diamagnéticos