FUVEST 2008 — questão 19 de Física
Enunciado em texto
Observação: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de ; para a massa específica (densidade) da água, o valor de ; para o calor específico da água, o valor de ; para uma caloria, o valor de 4 joules.
Um objeto de ferro, de pequena espessura e em forma de cruz, está magnetizado e apresenta dois pólos Norte (N) e dois pólos Sul (S). Quando esse objeto é colocado horizontalmente sobre uma mesa plana, as linhas que melhor representam, no plano da mesa, o campo magnético por ele criado, são as indicadas em
[Figura: a cruz, com os pólos N nas pontas dos braços da esquerda e da direita, e os pólos S nas pontas dos braços de cima e de baixo.]
a) [Figura: quatro lóbulos, um em cada diagonal (quadrantes entre os braços); cada família de linhas sai da ponta de um braço horizontal e chega à ponta do braço vertical vizinho.]
b) [Figura: oito pequenas pétalas junto à cruz, duas em cada braço; as linhas saem de um braço e voltam ao mesmo braço.]
c) [Figura: linhas quase circulares, deslocadas, que dão voltas em torno da cruz, concentradas só nos quadrantes de cima à esquerda e de baixo à direita.]
d) [Figura: duas famílias de ovais: umas ligam a ponta de cima à ponta de baixo, outras ligam a ponta da esquerda à ponta da direita.]
e) [Figura: quatro laços em forma de gota, um em cada braço; as linhas saem da ponta de um braço e voltam à mesma ponta.]
(Enunciado e figura: Vestibular FUVEST 2008, 1ª fase, prova V — Fuvest/USP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à FUVEST.
Resolução comentada
O que a questão pede: o desenho das linhas de campo de um ímã com dois pólos N (esquerda e direita) e dois pólos S (cima e baixo).
Passo 1 — a regra das linhas. Fora do ímã, as linhas de campo saem dos pólos Norte e chegam aos pólos Sul. Uma linha não sai de um pólo para voltar ao mesmo pólo, nem liga dois pólos iguais.
Passo 2 — aplicar à cruz. Cada pólo N (pontas esquerda e direita) tem dois pólos S vizinhos (pontas de cima e de baixo). Então as linhas saem de cada ponta horizontal e se curvam até as pontas verticais vizinhas, uma família em cada quadrante entre os braços. Pela simetria da cruz, os quatro quadrantes são iguais: quatro lóbulos nas diagonais. É o desenho (A).
Por que não as outras: (B) e (E) têm linhas que saem de um braço e voltam ao mesmo braço, ou seja, de um pólo para ele mesmo; (D) liga N com N (esquerda com direita) e S com S (cima com baixo); (C) não tem a simetria da cruz: os quadrantes de cima à direita e de baixo à esquerda ficariam sem linhas.
⚠️ A armadilha: a (D), que parece o campo de dois ímãs em barra cruzados. Mas aqui cada braço horizontal tem pólo N só na ponta de fora, e cada braço vertical tem pólo S na ponta de fora: não há ímã ligando esquerda com direita.
A ideia em uma frase: linhas de campo vão de N para S, ligando pólos vizinhos: na cruz, isso dá um lóbulo em cada quadrante.
Resposta: alternativa A (quatro lóbulos ligando cada N aos S vizinhos).
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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