Simulado FUVEST 2027 — questão 38 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: de quanto muda a componente vertical do campo magnético da Terra quando o ângulo de inclinação passa de $30^\circ$ para $60^\circ$.

Passo 1 — o que é o ângulo de inclinação. Olhe o triângulo da figura. O campo total $B$ é a hipotenusa; ele faz um ângulo $i$ com a superfície (a horizontal). Os catetos são as componentes:

$$B_{\text{horizontal}} = B\cos i \qquad B_{\text{vertical}} = B\operatorname{sen} i$$

Como o ângulo é medido a partir da horizontal, quem projeta na vertical é o seno. Trocar isso é o erro mais caro da questão.

Passo 2 — a vertical em cada situação. Com $B = 50\ \mu\text{T}$ nos dois casos:

$$B_V(60^\circ) = 50 \times \operatorname{sen}60^\circ = 50 \times 0{,}866 = 43{,}3\ \mu\text{T}$$

$$B_V(30^\circ) = 50 \times \operatorname{sen}30^\circ = 50 \times 0{,}50 = 25{,}0\ \mu\text{T}$$

Passo 3 — a variação, em valor absoluto.

$$|\Delta B_V| = 43{,}3 - 25{,}0 = \mathbf{18{,}3\ \mu\text{T}}$$

As pegadinhas, uma a uma. Repare que as alternativas erradas são exatamente as contas incompletas:

• B (25 μT) é só a vertical a $30^\circ$ — quem parou no meio do caminho.

• C (43,3 μT) é só a vertical a $60^\circ$ — mesmo erro, do outro lado.

• D (50 μT) é o campo total, sem projetar nada.

• E (100 μT) é somar os dois campos totais em vez de subtrair as componentes.

A Física por trás da biologia: o campo magnético terrestre sai vertical dos polos e fica horizontal no equador. Ou seja, o ângulo de inclinação funciona como uma latitude magnética. A tartaruga não precisa de mapa: basta ela sentir a inclinação para saber se subiu ou desceu demais — foi exatamente isso que o experimento mostrou, invertendo a rota dos filhotes só ao mudar o ângulo do campo.

Resposta: alternativa A (18,3 μT).