FAMECA 2014 — questão 44 de Física
Enunciado em texto
Dispõe-se de cinco discos magnetizados que possuem um furo central e que têm os polos magnéticos distribuídos conforme indicado na figura 1.
[Figura 1: um disco com furo central; a metade de cima marcada N e a de baixo marcada S (cada face do disco é um polo).]
Os discos são encaixados sem travamento em um longo bastão plástico disposto verticalmente como representado na figura 2. Nessa situação, os cinco discos permanecem em equilíbrio, sendo que os numerados por 2 e 3 são mantidos unidos graças à utilização de cola, já que, por suas naturezas, ficariam afastados.
[Figura 2: bastão vertical sobre uma base. De cima para baixo: o disco 1, solto, com um espaço abaixo dele; os discos 2 e 3, colados um no outro; um espaço; o disco 4; um espaço; o disco 5, apoiado na base.]
Desconsiderando o atrito entre os discos e o bastão, e sabendo que na situação de equilíbrio a parte superior do ímã 4 abriga um polo norte magnético, é correto afirmar que os polos magnéticos das faces voltadas para baixo dos ímãs 1, 2, 3, 4 e 5 são, respectivamente,
(A) S, N, S, N e S.
(B) N, N, S, N e S.
(C) S, S, N, S e S.
(D) S, N, S, S e N.
(E) N, S, N, S e N.
(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2014, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o polo da face de baixo de cada disco.
Passo 1 — por que os discos flutuam. Sem atrito, o que segura um disco no ar é a repulsão do disco de baixo. Repulsão acontece entre polos iguais. Então, onde há um espaço entre dois discos, a face de baixo do disco de cima tem o mesmo polo da face de cima do disco de baixo. E cada disco tem polos opostos nas duas faces.
Passo 2 — o disco 4. A face de cima é N, então a de baixo é S.
Passo 3 — o disco 5. Ele repele o 4, então sua face de cima é S (igual à de baixo do 4) e a de baixo é N.
Passo 4 — o disco 3. Ele flutua sobre o 4, então sua face de baixo é igual à de cima do 4: N. A de cima do 3 é S.
Passo 5 — o disco 2. O enunciado diz que 2 e 3 se repeliriam, por isso foram colados. Logo, a face de baixo do 2 é igual à de cima do 3: S. A de cima do 2 é N.
Passo 6 — o disco 1. Ele flutua sobre o 2, então sua face de baixo é igual à de cima do 2: N.
Faces de baixo, de 1 a 5: N, S, N, S e N.
⚠️ A armadilha: confundir a face de cima do ímã 4 (que é N) com a de baixo e inverter tudo: sai S, N, S, N e S, a alternativa A. Outra é achar que os discos 2 e 3 se atraem; o enunciado diz que a cola existe justamente porque eles ficariam afastados.
A ideia em uma frase: ímã que flutua sobre outro é empurrado por repulsão, e repulsão é entre polos iguais.
Resposta: alternativa E (N, S, N, S e N).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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