Provão Paulista 2024 (3ª série, 2ª aplicação) — questão 32 de Física
Enunciado em texto
Um estudo sobre a composição dos campos magnéticos de dois ímãs prevê a colocação de quatro bússolas em locais estratégicos, nas proximidades de dois ímãs em formato de barra, que foram colados em uma tábua plana, com seus polos dispostos como mostrado na figura.
[Figura: dois ímãs em barra, horizontais, lado a lado, separados por um espaço. Ímã da esquerda: polo S à esquerda e polo N à direita. Ímã da direita: polo N à esquerda e polo S à direita (os dois polos N ficam voltados um para o outro). Quatro círculos cinza marcam as bússolas: uma à esquerda do polo S do ímã da esquerda, uma acima do meio do ímã da esquerda, uma acima do meio do ímã da direita e uma à direita do polo S do ímã da direita.]
Saiba que, em uma bússola, a agulha é um ímã que tem seu polo Norte magnético localizado em sua extremidade pontiaguda e que, para esse experimento, os efeitos do campo magnético da Terra podem ser desprezados.
Colocadas as bússolas em seus lugares e atingido o equilíbrio estático de suas agulhas, as direções e os sentidos dessas agulhas são esquematizados em
(A) [Figura: bússola à esquerda do ímã da esquerda apontando para a direita (→); acima do ímã da esquerda, para a direita (→); acima do ímã da direita, para a esquerda (←); à direita do ímã da direita, para a esquerda (←).]
(B) [Figura: à esquerda do ímã da esquerda, ←; acima do ímã da esquerda, →; acima do ímã da direita, ←; à direita do ímã da direita, →.]
(C) [Figura: à esquerda do ímã da esquerda, ←; acima do ímã da esquerda, para baixo (↓); acima do ímã da direita, para baixo (↓); à direita do ímã da direita, ←.]
(D) [Figura: à esquerda do ímã da esquerda, →; acima do ímã da esquerda, ←; acima do ímã da direita, →; à direita do ímã da direita, ←.]
(E) [Figura: à esquerda do ímã da esquerda, ←; acima do ímã da esquerda, ←; acima do ímã da direita, →; à direita do ímã da direita, →.]
(Enunciado e figura: Provão Paulista Seriado 2024, 2ª aplicação — SEDUC-SP/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Secretaria da Educação do Estado de São Paulo (SEDUC-SP) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: para onde aponta a ponta (polo norte) de cada uma das quatro agulhas.
Passo 1 — a regra da bússola. A agulha é um pequeno ímã que se alinha com o campo magnético do lugar, com o polo norte (a ponta) apontando no sentido do campo. Fora de um ímã, as linhas de campo saem do polo N e entram no polo S. Dito de outro jeito: o polo norte da agulha é atraído pelo polo S do ímã e repelido pelo polo N.
Passo 2 — as bússolas das pontas. A bússola da extrema esquerda está colada no polo S do ímã da esquerda: o campo ali entra nesse polo, para a direita, e a ponta aponta → (para o polo S). Do mesmo jeito, a bússola da extrema direita está colada no polo S do ímã da direita, e a ponta aponta ←.
Passo 3 — as bússolas de cima. Acima de um ímã em barra, as linhas de campo vão por fora, do polo N para o polo S, paralelas ao ímã:
• acima do ímã da esquerda, o N está à direita e o S à esquerda: o campo aponta ←. O polo N do outro ímã, que fica à direita, também empurra o campo nesse ponto para a esquerda: os dois efeitos concordam;
• acima do ímã da direita, o N está à esquerda e o S à direita: o campo aponta →, e o polo N do ímã da esquerda reforça isso.
Resultado: da esquerda para a direita, nas pontas → e ←; em cima, ← e →. É o esquema da alternativa D.
Por que não as outras: (A) erra as duas bússolas de cima, como se o campo por fora fosse do S para o N. (E) erra as das pontas, como se elas apontassem para longe de um polo S (é o polo N que repele a ponta da agulha). (B) erra as quatro. (C) põe as de cima apontando para baixo, para dentro do ímã, mas acima do meio de um ímã em barra o campo é paralelo a ele.
⚠️ A armadilha: confundir o que a agulha faz perto de cada polo. Nomes diferentes se atraem: a ponta (norte) da agulha vai para o polo S do ímã. Quem pensa “norte aponta para norte” inverte as quatro agulhas e cai na alternativa B.
A ideia em uma frase: a ponta da bússola segue o campo, que sai do N e entra no S: perto de um polo S ela aponta para ele, e acima do ímã aponta do N para o S.
Resposta: alternativa D (pontas: → e ←; acima dos ímãs: ← e →).
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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