UEM 2024 (Verão) — questão 49 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações de eletrostática e magnetismo.

(01) Falsa. Pela lei de Coulomb,

$$F = \frac{k\,|q_1|\,|q_2|}{d^2}$$

A força é proporcional ao produto das cargas (não ao seu quadrado) e inversamente proporcional ao quadrado da distância. A afirmação trocou o lugar do quadrado.

(02) Verdadeira. É o princípio da conservação da carga: num sistema isolado, as cargas podem passar de um corpo a outro, mas a soma algébrica não muda.

(04) Verdadeira. No solenoide ideal, $B = \mu_0\,(N/L)\,i$, independente do raio. Com $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}$ T·m/A:

$$B = 4\pi \times 10^{-7} \times \frac{1000}{0{,}30} \times 3{,}0$$

$$B = 4\pi \times 10^{-3} = 0{,}004\pi\ \text{T}$$

(08) Verdadeira. É a inseparabilidade dos polos: cada pedaço de um ímã partido vira um ímã completo, com norte e sul.

(16) Falsa. A agulha da bússola aponta seu polo norte para o norte geográfico; como polos opostos se atraem, lá está o polo sul magnético da Terra. O polo norte magnético fica perto do polo sul geográfico.

⚠️ A armadilha: na (04), achar que o raio de 1,5 cm entra na conta. No solenoide ideal, o campo interno só depende do número de espiras por metro e da corrente.

A ideia em uma frase: Coulomb: produto das cargas sobre o quadrado da distância; solenoide: B = μ₀(N/L)i; e o norte geográfico é um sul magnético.

Resposta: soma 14 (02 + 04 + 08).