UEM 2024 (PAS, etapa 3, Conhecimentos Específicos) — questão 33 de Física
Enunciado em texto
Sobre a natureza eletromagnética da luz e a indução de campos elétricos e magnéticos, assinale o que for correto.
(01) A variação temporal de um campo magnético produz um campo elétrico cujo vetor é, ponto a ponto, paralelo ao vetor do campo magnético.
(02) Durante o processo de carga de um capacitor ocorre a indução de campo magnético por conta da variação temporal do campo elétrico no interior desse capacitor.
(04) Mesmo no vácuo, um campo magnético variável no tempo dá origem a um campo elétrico que, por ser também variável no tempo, induz outro campo elétrico, dando origem a um processo cíclico denominado onda eletromagnética.
(08) A igualdade entre a velocidade da luz e a velocidade das ondas eletromagnéticas é consistente com o fato de a luz ser uma onda eletromagnética.
(16) O espectro visível compreende apenas uma janela das frequências que as ondas eletromagnéticas podem assumir. Consequentemente, a faixa dos comprimentos de onda da luz visível também é limitada.
(Enunciado: PAS UEM 2024, etapa 3, Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar afirmações sobre a indução mútua de campos (Faraday e Maxwell) e a luz.
(01) Falsa. O campo elétrico induzido por um campo magnético variável tem linhas fechadas que circulam em torno das linhas de : ele é perpendicular ao campo magnético, não paralelo.
(02) Verdadeira. Entre as placas de um capacitor carregando, o campo elétrico aumenta com o tempo. Pela lei de Ampère–Maxwell, campo elétrico variável induz campo magnético (a “corrente de deslocamento”), e há campo magnético em volta da região entre as placas.
(04) Verdadeira. Pelo gabarito oficial. A ideia central está certa: mesmo no vácuo, campo magnético variável induz campo elétrico variável, que por sua vez induz campo magnético variável, e essa realimentação mútua se propaga como onda eletromagnética.
(08) Verdadeira. Maxwell calculou a velocidade das ondas eletromagnéticas, m/s, e viu que coincidia com a velocidade da luz medida: foi o argumento para identificar a luz como onda eletromagnética.
(16) Verdadeira. O visível é uma faixa estreita do espectro (cerca de a Hz). Como no vácuo , frequências limitadas correspondem a comprimentos de onda limitados, de cerca de 400 nm a 750 nm.
Atenção: a banca considerou a (04) verdadeira, mas o texto tem um defeito: diz que o campo elétrico variável “induz outro campo elétrico”, quando o correto é que ele induz um campo magnético (lei de Ampère–Maxwell), que por sua vez induz novo campo elétrico (lei de Faraday), e assim por diante. Ao pé da letra, a (04) seria falsa; a banca, ao que tudo indica, avaliou a ideia do processo cíclico e relevou a troca de palavra. Publicamos o gabarito oficial.
⚠️ A armadilha: na (01), imaginar o campo elétrico induzido paralelo a . Ele circula em torno das linhas do campo magnético variável, perpendicular a elas.
A ideia em uma frase: campo magnético variável induz campo elétrico e vice-versa, um perpendicular ao outro: assim se propaga a luz, com c = 1/√(μ₀ε₀).
Resposta: soma 30 (02 + 04 + 08 + 16).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.