UEL 2020 — questão 54 de Física
Enunciado em texto
No Museu de História Natural de Nova York existe uma exposição sobre a Origem do Sistema Solar, que apresenta planetas e estrelas, os quais exibem características elétricas e magnéticas comuns aos equipamentos eletrônicos de uso cotidiano.
[Foto: uma sala escura de museu com uma parede curva iluminada, cheia de vitrines, e no alto o letreiro “ORIGINS OF THE SOLAR SYSTEM”.]
www.amnh.org
Sobre propriedades elétricas e magnéticas da matéria, atribua (V) verdadeiro ou (F) falso às afirmativas a seguir.
( ) A Terra se comporta como um grande ímã, onde o polo norte magnético de uma bússola coincide com o polo sul geográfico da Terra.
( ) Uma carga em movimento cria em torno de si um campo magnético que pode interagir com outra carga, exercendo, nesta última, uma força magnética.
( ) Se há uma corrente passando por um fio condutor de área A e comprimento L, imerso em um campo magnético (constante), uma força perpendicular ao campo, atuará neste fio fazendo com que as cargas experimentem a força .
( ) As linhas de indução do campo criado por uma corrente i em um fio condutor retilíneo são elipses centradas sobre o condutor.
( ) Numa espira circular, onde circula uma corrente i, é diretamente proporcional a 2i e inversamente proporcional a .
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.
a) V, V, V, F, F.
b) V, V, F, F, V.
c) V, F, V, V, F.
d) F, V, V, F, F.
e) F, F, F, V, V.
(Enunciado e figura: Vestibular UEL 2020, 1ª fase — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre magnetismo, em ordem.
1ª — falsa. A Terra se comporta, sim, como um grande ímã. Mas o polo norte da agulha da bússola aponta para o norte geográfico (é por isso que se chama “norte”): lá fica o polo sul magnético da Terra, que atrai o norte da agulha. A afirmação diz que o norte da bússola “coincide com o polo sul geográfico”, o que está errado. (E nem os polos magnéticos e geográficos da Terra coincidem exatamente: há uma pequena inclinação entre os dois eixos.)
2ª — verdadeira. Carga em movimento cria campo magnético; esse campo exerce força magnética sobre outra carga que esteja em movimento (com velocidade não paralela ao campo). O “pode” da afirmação cobre essa condição.
3ª — verdadeira. A força magnética sobre um fio reto com corrente i, de comprimento L, num campo uniforme B, é
em que α é o ângulo entre o fio e o campo. Essa força é perpendicular ao campo (e ao fio), e é a soma das forças sobre as cargas que formam a corrente.
4ª — falsa. As linhas de indução do campo de um fio retilíneo são circunferências concêntricas ao fio, em planos perpendiculares a ele — não elipses.
5ª — falsa. No centro de uma espira circular de raio r,
B é proporcional à corrente, mas inversamente proporcional a r, e não a r².
Sequência: F, V, V, F, F — alternativa D.
Sobre a correção da banca: o gabarito provisório dava a (A), V, V, V, F, F, que só difere na primeira afirmação. Ela parece verdadeira porque é comum ouvir que “o polo norte magnético da Terra fica no sul geográfico”. Mas a frase fala do polo norte da bússola, que aponta para o norte geográfico; por isso a banca corrigiu para F.
⚠️ A armadilha: a 5ª. O campo da espira cai com 1/r; o que cai com 1/r² é o campo elétrico de uma carga puntiforme. Não misture as fórmulas.
A ideia em uma frase: o norte da bússola aponta para o norte geográfico; fio reto tem linhas circulares, f = BiL·sen α, e na espira B = μ₀i/2r.
Resposta: alternativa D (F, V, V, F, F).
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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