PUC-RS 2011 — questão 9 de Física

Gabarito DMagnetismo — campo magnético terrestre, partículas carregadas e aurorasConcurso Vestibular · Verão
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 9 de Física do PUC-RS 2011

Enunciado em texto

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 9, considere as informações e afirmativas a seguir:

Planetas, planetoides e satélites naturais que apresentam campo magnético possuem um núcleo condutor elétrico no qual, originalmente, foram induzidas correntes elétricas pelo campo magnético da estrela-mãe, as quais foram intensificadas pela autoindução, empregando a energia do movimento de rotação desses astros. O campo magnético do nosso planeta é de extrema importância para os seres vivos, pois, aprisionando uma grande parte das partículas com carga elétrica que o atingem, vindas do espaço, reduz drasticamente a radiação de fundo, que é danosa a eles.

Considerando essas informações, são feitas as seguintes afirmativas:

I. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre são constituídas por núcleos de hélio, elétrons, prótons e nêutrons livres.

II. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre, quando interagem com as partículas da atmosfera, podem dar origem às auroras austrais e boreais.

III. Um planeta que não apresenta campo magnético não tem correntes elétricas induzidas no seu núcleo.

A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:

(A) I, apenas.

(B) III, apenas.

(C) I e II, apenas.

(D) II e III, apenas.

(E) I, II e III.

(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2011 (Verão) — PUCRS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar três afirmações sobre o campo magnético dos planetas, com base no texto e na física do magnetismo.

Afirmativa I — falsa. O campo magnético só exerce força sobre partículas com carga em movimento (F=∣q∣ v B sen θF = |q|\,v\,B\,\text{sen}\,\theta). Núcleos de hélio, elétrons e prótons têm carga e podem ser aprisionados; nêutrons não têm carga e passam sem ser desviados. O próprio texto fala em “partículas com carga elétrica”.

Afirmativa II — verdadeira. As partículas carregadas presas ao campo descrevem espirais ao longo das linhas de campo e são conduzidas para as regiões polares. Lá colidem com átomos e moléculas da alta atmosfera, que se excitam e emitem luz: são as auroras boreais (norte) e austrais (sul).

Afirmativa III — verdadeira. Pelo texto, o campo magnético do planeta é produzido pelas correntes elétricas no núcleo condutor: toda corrente elétrica cria campo magnético. Se não há campo, é porque essas correntes não existem.

⚠️ A armadilha: aceitar a I por ela listar partículas que de fato vêm do espaço. Basta um item sem carga (o nêutron) para a afirmação ficar errada.

A ideia em uma frase: campo magnético só prende partícula com carga; correntes no núcleo geram o campo, e as partículas presas, chegando aos polos, acendem as auroras.

Resposta: alternativa D (II e III, apenas).

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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