ITA 2026 — questão 22 de Física
Enunciado em texto
Considere um tubo cilíndrico condutor de raio dividido em 3 regiões. Em cada região, há um conjunto de furos de raios distintos, a, b e c, igualmente espaçados. Um ímã é solto, partindo do repouso a partir do topo do cilindro, conforme apresentado na figura. Considere as seguintes afirmações:
[Figura: tubo cilíndrico vertical, aberto em cima, com furos circulares distribuídos em fileiras. Uma chave indica as três fileiras de cima como “raios a”, as três do meio como “raios b” e as três de baixo como “raios c”. Acima do tubo, um ímã em barra vertical, com o polo S em cima e o polo N embaixo, e uma seta para baixo indicando que ele cai dentro do tubo.]
I. Se os raios a, b e c tendem a zero, a aceleração do ímã será a menor possível.
II. Se os raios a = c < b, a aceleração do ímã em c será maior que em b.
III. Se os raios a = b > c, e considerando o efeito Joule no material condutor, a temperatura local em c é maior que em a e b.
IV. Se os raios a = b = c, com a região b agora composta por um material dielétrico ideal, a velocidade final do ímã, após passar por c, será maior do que seria caso todo o tubo fosse condutor.
V. Se todo o tubo fosse composto de um material dielétrico ideal com raios a > b > c, a aceleração em b seria maior que em c.
Estão corretas apenas
A) I, II e V.
B) II, III e IV.
C) III, IV e V.
D) I, II, III e IV.
E) I, III e IV.
(Enunciado e figura: Vestibular ITA 2026, 1ª fase — ITA.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre um ímã que cai por dentro de um tubo condutor com furos.
A física da situação. Enquanto o ímã cai, o fluxo magnético através de cada “anel” do tubo varia. Pela lei de Faraday, isso induz correntes que circulam no metal (correntes de Foucault). Pela lei de Lenz, essas correntes criam campos que se opõem à variação do fluxo, isto é, freiam o ímã. Dois fatos decidem tudo:
• quanto mais metal (furos menores), maiores as correntes induzidas e maior o freio;
• num material dielétrico (isolante ideal) não circula corrente: não há freio nenhum, e o ímã cai em queda livre, com aceleração g.
As correntes também dissipam energia por efeito Joule: a energia mecânica que o ímã perde vira calor no tubo.
I. Verdadeira. Furos tendendo a zero é um tubo maciço: o máximo de metal, as maiores correntes, o maior freio, e portanto a menor aceleração possível.
II. Falsa. Com c < b, a região c tem mais metal que a b, e o freio em c é mais forte. Além disso, o ímã chega a c vindo de uma região de pouco freio, ou seja, mais rápido, e a força de freio cresce com a velocidade. Os dois efeitos tornam a aceleração em c menor que em b.
III. Verdadeira. Na região c (furos menores) as correntes induzidas são maiores, e é lá que mais energia mecânica vira calor por efeito Joule: a temperatura local fica mais alta.
IV. Verdadeira. Se a região b é isolante, nela o ímã não é freado e ganha velocidade livremente. Com o tubo todo condutor, haveria freio também em b. Sem essa perda, ele sai de c mais rápido.
V. Falsa. Num tubo inteiro de dielétrico ideal não há corrente induzida em lugar nenhum. O tamanho dos furos não importa: a aceleração é g em todas as regiões, igual em b e em c.
Corretas: I, III e IV.
⚠️ A armadilha: pensar que os furos “atrapalham” o ímã, como se fossem obstáculos, e inverter tudo (achar a II verdadeira). Os furos tiram metal do caminho das correntes induzidas: quanto maiores, menos freio. E na V, achar que os furos importam mesmo num isolante.
A ideia em uma frase: o freio magnético vem das correntes induzidas no metal: mais metal, mais freio e mais calor; sem condutor, queda livre.
Resposta: alternativa E (I, III e IV).
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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