Classifique as seguintes grandezas físicas em Escalares ou Vetoriais:
Campo magnético em um motor elétrico.

Passo 1

O enunciado pede que eu classifique a grandeza “campo magnético em um motor elétrico” como escalar ou vetorial.
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
  • A grandeza é o “campo magnético” presente dentro de um motor elétrico.
  • Não há números nem outras especificações; a pergunta é apenas sobre a natureza (escalares vs vetoriais).

Passo 2

O que significa uma grandeza escalar?
  • Uma grandeza escalar é completamente definida por um único número (magnitude) e unidade.
  • Exemplo simples: temperatura \,T. Para saber a temperatura em um ponto, basta um número, por exemplo \,300\\ \mathrm{K}.
  • Propriedade prática: escalares somam-se como números comuns (adição ordinária).

Passo 3

O que significa uma grandeza vetorial?
  • Uma grandeza vetorial é definida por magnitude e direção (e às vezes ponto de aplicação). Escrevemos vetores com uma notação tipo \mathbf{v} ou \vec{v}.
  • Exemplo simples: velocidade \mathbf{v}. Dizer só “10” não basta — é preciso dizer “10 m/s, para o norte” (ou seja, magnitude e direção).
  • Propriedades práticas: vetores obedecem regras de soma vetorial (adição geométrica ou componente a componente) e produtos vetoriais podem aparecer (por exemplo produto vetorial \mathbf{a}\times\mathbf{b}).

Passo 4

Como testar na prática se uma grandeza é vetorial? Dois testes úteis (que você pode usar numa prova):
  1. Pergunte: “Preciso de uma direção para especificar totalmente essa grandeza?” Se sim, é vetorial.
  2. Veja se ela aparece em fórmulas com produto vetorial ou soma vetorial — isso indica natureza vetorial.

Passo 5

Aplicando os testes ao campo magnético em um motor elétrico:
  • Intuição física: o campo magnético em cada ponto tem uma orientação (seta) e uma intensidade. Para descrever o campo num ponto é necessário dar tanto a intensidade quanto a direção. Logo já passa no primeiro teste.
  • Fórmula física que mostra claramente a natureza vetorial: a força magnética sobre uma carga em movimento é dada pela lei de Lorentz
\mathbf{F}=q\bigl(\mathbf{v}\times\mathbf{B}\bigr),
onde \mathbf{F} é a força (vetor), q é a carga (escalar), \mathbf{v} é a velocidade da carga (vetor) e \mathbf{B} é o campo magnético. Nessa expressão aparece um produto vetorial \mathbf{v}\times\mathbf{B}, o que só faz sentido se \mathbf{B} for um vetor. Portanto o campo magnético tem direção e participa de operações vetoriais.
  • Exemplo concreto no motor: numa espira percorrida por corrente, cada elemento de corrente sente força \mathrm{d}\mathbf{F}=I\,\mathrm{d}\boldsymbol{\ell}\times\mathbf{B}. Para calcular o torque sobre a bobina é essencial conhecer a direção de \mathbf{B}. Sem a direção não dá para prever o sentido do torque.

Passo 6

Observação adicional (útil para prova, mas não necessária para a classificação básica): o campo magnético é um campo vetorial e, mais precisamente, um vetor axial (ou pseudovetor) — isso afeta seu comportamento sob reflexões espaciais, mas não muda o fato fundamental de que é vetorial (tem magnitude e direção). Se a prova só pede “escalar ou vetorial”, dizer “vetorial” é suficiente.

Resposta

Vetorial.

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