Questão 89 da FUVEST 2012

1ª fase

Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas de campo elétrico e magnético. Os desenhos feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo.

Quatro configurações de linhas de campo identificadas por I, II, III e IV: I mostra linhas retas horizontais divergindo perpendicularmente a partir de uma faixa vertical central; II mostra dois pontos centrais de onde divergem radialmente linhas de campo que se repelem entre si; III mostra linhas curvas formando laços fechados em torno de duas regiões superior e inferior; IV mostra círculos concêntricos fechados orientados no sentido anti-horário.

Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar, respectivamente, linhas de campo

  1. A
    eletrostático, eletrostático, magnético e magnético.
  2. B
    magnético, magnético, eletrostático e eletrostático.
  3. C
    eletrostático, magnético, eletrostático e magnético.
  4. D
    magnético, eletrostático, eletrostático e magnético.
  5. E
    eletrostático, magnético, magnético e magnético.
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Resolução comentada

A chave é lembrar a diferença de natureza entre os dois campos: as linhas de campo eletrostático nascem em cargas positivas e morrem em negativas (ou vão ao infinito), nunca formam laços fechados. Já as linhas de campo magnético são sempre fechadas, pois não existem monopolos magnéticos.

Analisando cada figura:

  1. Figura I: linhas retas saindo perpendicularmente de uma faixa central, nos dois lados. É o campo de um plano (placa) uniformemente carregado, e as linhas não se fecham. Logo, eletrostático.
  2. Figura II: linhas que divergem radialmente de dois pontos e se repelem. São duas cargas puntiformes de mesmo sinal. Logo, eletrostático.
  3. Figura III: linhas formando laços fechados em torno de duas regiões, passando juntas pelo meio. Lembra o campo de um ímã ou solenoide, com linhas fechadas. Logo, magnético.
  4. Figura IV: círculos concêntricos fechados, como o campo em torno de um fio reto com corrente. Logo, magnético.

A sequência é: eletrostático, eletrostático, magnético, magnético.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BInverte tudo: atribui laços fechados ao campo eletrostático e linhas divergentes ao magnético.
  • CClassifica II como magnético, mas linhas que saem de pontos e se repelem são de cargas elétricas.
  • DClassifica I como magnético, mas as linhas abertas de um plano carregado são eletrostáticas; e III tem linhas fechadas, portanto é magnético.
  • EClassifica II como magnético, mas linhas que divergem de pontos não são fechadas.

Assuntos: linhas de campo elétrico e magnético, eletrostática, magnetismo.

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