UEA 2019
A figura 1 mostra um ímã cilíndrico, seus dois polos magnéticos, Norte e Sul, e seu eixo de simetria, AB. Esse ímã é cortado em dois pedaços por um plano α, perpendicular ao eixo AB, conforme a figura 2.
Figura 1
Figura 2
Sobre esse ímã, pode-se afirmar que:
se uma partícula eletrizada for colocada em repouso próxima ao ímã, será atraída por ele, independentemente do sinal da carga da partícula.
com o corte pelo plano α, é possível separar os polos magnéticos Norte e Sul.
uma partícula eletrizada negativamente, colocada em repouso sobre o eixo AB, será atraída por ele se estiver próxima ao polo Norte e repelida se estiver próxima ao polo Sul.
após o corte pelo plano α, os polos magnéticos do ímã só continuarão a existir se ele for dividido exatamente em duas metades.
em qualquer ponto do eixo AB, o vetor campo magnético gerado por ele apresenta a mesma direção e o mesmo sentido.
Resolução
Identificando os conceitos-chave
- Força magnética sobre uma carga: \(\vec F = q\,\vec v \times \vec B\). Se a velocidade \(\vec v\) é nula, a força também é nula.
- Não existem monopólos magnéticos: ao cortar um ímã, cada pedaço torna-se um novo ímã completo, com polos Norte e Sul.
- Em um ímã cilindrico uniformemente magnetizado, o vetor campo magnético ao longo de seu eixo é colinear ao próprio eixo (mesma direção) e aponta do polo Sul para o polo Norte dentro do material e continua alinhado externamente, de forma que, para fins de ensino médio, considera-se que ele mantém a mesma direção e sentido em todo ponto sobre o eixo.
Assim, apenas a afirmação da alternativa E está de acordo com esses princípios; as demais contrariam propriedades básicas do magnetismo.
Dicas
Erros Comuns
Revisão de Conceitos
- Linhas de campo magnético: saem do polo Norte e entram no polo Sul. Dentro do ímã, o sentido é de Sul para Norte; fora, de Norte para Sul, mas sempre acompanhando o eixo nas proximidades imediatas.
- Força sobre cargas: cargas em repouso não sofrem força de campos magnéticos, pois \(\vec F\propto \vec v\).
- Corte de ímãs: qualquer corte em um ímã permanente gera dois novos ímãs completos; não há separação de polos.
