a) b) c) d)

Transcrição

1 1. Desde tempos remotos, muito se especulou acerca da origem e, principalmente, das características do campo magnético terrestre. Recentes pesquisas, usando sondas espaciais, demonstram que o campo magnético terrestre: a) limita-se a uma região de seu entorno chamada magnetosfera, fortemente influenciada pelo Sol. b) limita-se a uma região de seu entorno chamada magnetosfera, fortemente influenciada pela Lua. c) é constante ao longo de toda a superfície do planeta, sofrendo forte influência das marés. d) é constante ao longo de toda a superfície do planeta, mas varia com o inverso do quadrado da distância ao seu centro. e) é produzido pela crosta terrestre a uma profundidade de 5 a 30km e é fortemente influenciado pela temperatura reinante na atmosfera. 2. Três carrinhos idênticos são colocados em um trilho, porém, não se encostam, porque, na extremidade de cada um deles, conforme mostra o esquema abaixo, é acoplado um ímã, de tal forma que um de seus polos fica exposto para fora do carrinho (polaridade externa). Considerando que as polaridades externas dos ímãs (N norte e S sul) nos carrinhos são representadas por números, conforme o esquema a seguir, assinale a alternativa que representa a ordem correta em que os carrinhos foram organizados no trilho, de tal forma que nenhum deles encoste no outro: a) b) c) d) O Maglev é uma espécie de trem sem rodas que possui eletroímãs em sua base, e há também eletroímãs no trilho que ele percorre. As polaridades desses eletroímãs são controladas por computador, e esse controle permite que o trem levite sobre o trilho bem como seja movido para frente ou para trás. Para demonstrar o princípio do funcionamento do Maglev, um estudante desenhou um vagão de trem em uma caixa de creme dental e colou em posições especiais ímãs permanentes, conforme a figura.

2 O vagão foi colocado inicialmente em repouso e no meio de uma caixa de papelão de comprimento maior, porém de largura muito próxima à da caixa de creme dental. Na caixa de papelão também foram colados ímãs permanentes idênticos aos do vagão. Admitindo-se que não haja atrito entre as laterais da caixa de creme dental, em que se desenhou o vagão, e a caixa de papelão, para se obter o efeito de levitação e ainda um pequeno movimento horizontal do vagão sempre para a esquerda, em relação à figura desenhada, a disposição dos ímãs permanentes, no interior da caixa de papelão, deve ser a que se encontra representada em: a) b) c) d) e) 4. Em Você Verá, Luiz Vilela valoriza os animais. Por exemplo, no conto Quando fiz sete anos, ele se lembra de uma bússola estragada, e de como voou como um alegre pássaro da manhã, ao ir para casa, doido para abrir o embrulho onde estava uma bússola estragada, que ganhara do avô. Mas, por que a bússola estava estragada? Alguns candidatos aos cursos da UEMG fizeram algumas hipóteses para responder a essa pergunta: Leonardo: um fio solto fez com que o contato elétrico da bússola estragasse e, por isso, a bússola deixou de funcionar. Lorena: o Polo Norte da agulha da bússola apontava para o Polo Norte geográfico, e isto estava errado, pois ele deveria apontar para o Polo Sul geográfico, pois um Polo Norte é atraído por um Polo Sul. Amanda: a agulha magnética poderia ter se desprendido de seu apoio, e não estava girando livremente para se orientar, segundo o campo magnético da Terra. Fez (fizeram) comentários apropriados: a) apenas Lorena. b) Leonardo e Lorena.

3 c) apenas Amanda. d) Leonardo e Amanda. 5. Os ímãs têm larga aplicação em nosso cotidiano tanto com finalidades práticas, como em alto-falantes e microfones, ou como meramente decorativas. A figura mostra dois ímãs, A e B, em forma de barra, com seus respectivos polos magnéticos. Analise as seguintes afirmações sobre ímãs e suas propriedades magnéticas. I. Se quebrarmos os dois ímãs ao meio, obteremos quatro pedaços de material sem propriedades magnéticas, pois teremos separados os polos norte e sul um do outro. II. A e B podem tanto atrair-se como repelir-se, dependendo da posição em que os colocamos, um em relação ao outro. III. Se aproximarmos de um dos dois ímãs uma pequena esfera de ferro, ela será atraída por um dos polos desse ímã, mas será repelida pelo outro. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) I e III, apenas. e) II e III, apenas. 6. A agulha de uma bússola ao ser colocada entre dois imãs sofre um giro no sentido antihorário. A figura que ilustra corretamente a posição inicial da agulha em relação aos imãs é: a) b) c) d) 7. Em relação às propriedades e aos comportamentos magnéticos dos ímãs, das bússolas e do nosso planeta, é correto afirmar que: a) a agulha de uma bússola inverte seu sentido ao cruzar a linha do Equador. b) um pedaço de ferro é atraído pelo polo norte de um ímã e repelido pelo polo sul. c) as propriedades magnéticas de um ímã perdem-se quando ele é cortado ao meio. d) o polo norte geográfico da Terra corresponde, aproximadamente, ao seu polo sul magnético. 8. Dois pequenos ímãs idênticos têm a forma de paralelepípedos de base quadrada. Ao seu redor, cada um produz um campo magnético cujas linhas se assemelham ao desenho esquematizado na Figura 1.

4 Suficientemente distantes um do outro, os ímãs são cortados de modo diferente. As partes obtidas são então afastadas para que não haja nenhuma influência mútua e ajeitadas, conforme indica a Figura 2. Se as partes do ímã 1 e do ímã 2 forem aproximadas novamente na região em que foram cortadas, mantendo-se as posições originais de cada pedaço, deve-se esperar que: a) as partes correspondentes de cada ímã atraiam-se mutuamente, reconstituindo a forma de ambos os ímãs. b) apenas as partes correspondentes do ímã 2 se unam reconstituindo a forma original desse ímã. c) apenas as partes correspondentes do ímã 1 se unam reconstituindo a forma original desse ímã. d) as partes correspondentes de cada ímã sejam repelidas mutuamente, impedindo a reconstituição de ambos os ímãs. e) devido ao corte, o magnetismo cesse por causa da separação dos polos magnéticos de cada um dos ímãs. 9. Uma bússola, em perfeito estado de funcionamento, encontra-se em uma determinada região e adquire a orientação mostrada na figura 1. Essa situação torna-se possível desde que um ímã tenha sido colocado próximo à bússola, conforme ilustrado em:

5 10. Um objeto de ferro, de pequena espessura e em forma de cruz, está magnetizado e apresenta dois polos Norte (N) e dois polos Sul (S). Quando esse objeto é colocado horizontalmente sobre uma mesa plana, as linhas que melhor representam, no plano da mesa, o campo magnético por ele criado, são as indicadas em: 11. Uma bússola é colocada sobre uma mesa horizontal, próxima a dois fios compridos, F 1 e F 2, percorridos por correntes de mesma intensidade. Os fios estão dispostos perpendicularmente à mesa e a atravessam. Quando a bússola é colocada em P, sua agulha aponta na direção indicada. Em seguida, a bússola é colocada na posição 1 e depois na posição 2, ambas equidistantes dos fios. Nessas posições, a agulha da bússola indicará, respectivamente, as direções:

6 12. O comportamento magnético dos corpos costuma causar grandes dúvidas e curiosidades nas pessoas. Sobre este tema, é correto afirmar que: a) cargas elétricas em repouso geram ao seu redor um campo magnético. b) um ímã sujeito a altas temperaturas tende a perder suas propriedades magnéticas. c) é possível obter um único polo magnético isolado quebrando-se um ímã em dois pedaços iguais. d) ímãs elementares em uma mesma barra metálica magnetizada assumem orientações diversas. e) em uma onda eletromagnética os vetores que indicam os campos elétrico e magnético em determinado ponto são paralelos. 13. Um ímã e um bloco de ferro são mantidos fixos numa superfície horizontal, como mostrado na figura: Em determinado instante, ambos são soltos e movimentam-se um em direção ao outro, devido à força de atração magnética. Despreze qualquer tipo de atrito e considere que a massa "m" do ímã é igual à metade da massa do bloco de ferro. Sejam a(i) o módulo da aceleração e F(i) o módulo da resultante das forças sobre o ímã. Para o bloco de ferro, essas grandezas são, respectivamente, a(f) e F(f). Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que: a) F(i) = F(f) e a(i) = a(f). b) F(i) = F(f) e a(i) = 2a(f). c) F(i) = 2F(f) e a(i) = 2a(f). d) F(i) = 2F(f) e a(i) = a(f). 14. Os antigos navegantes usavam a bússola para orientação em alto mar, devido a sua propriedade de se alinhar de acordo com as linhas do campo geomagnético. Analisando a

7 figura onde estão representadas estas linhas, podemos afirmar que: a) o polo sul do ponteiro da bússola aponta para o polo Norte geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao Sul magnético. b) o polo norte do ponteiro da bússola aponta para o polo Norte geográfico, porque as linhas do campo geomagnético não são fechadas. c) o polo sul do ponteiro da bússola aponta para o polo Sul geográfico, porque o Sul geográfico corresponde ao Sul magnético. d) o polo norte do ponteiro da bússola aponta para o polo Sul geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao Norte magnético. e) o polo sul do ponteiro da bússola aponta para o polo Sul geográfico, porque o Norte geográfico corresponde ao Sul magnético. 15. Oito imãs idênticos estão dispostos sobre uma mesa à mesma distância de um ponto O, tomado como origem, e orientados como mostra a figura. Desprezando o efeito do campo magnético da Terra, o campo magnético resultante, em O, formará com o eixo x, no sentido anti-horário, um ângulo de: a) 0 b) 315 c) 135 d) 225 e) 45

8 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] O planeta Terra comporta-se como um grande imã, gerando em seu entorno um campo magnético. Porém, não é somente disto que depende o formato e intensidade deste campo. O Sol, devido as interações existentes em suas partículas (Fusão entre partículas de Hidrogênio e Hélio) fazem com que sejam emitidas radiações que muitas vezes acabam escapando do Sol e trafegam em direção à Terra. A interação entre esta radiação e o campo magnético terrestre, faz com que haja uma deformação no modelo básico (campo magnético gerado por um imã) do campo magnético do planeta Terra. Esta interação forma o que é chamado de Magnetosfera. Logo, para esta questão, a alternativa é a [A]. Resposta da questão 2: [D] Para que os imãs não se encostem, basta que a sequência de carrinhos tenha sempre polos iguais próximos entre si, promovendo uma repulsão magnética. A sequência correta é: 2(S) 1(N) 6(N) 5(S) 3(S) 4(N). Resposta da questão 3: [A] Para o vagão levitar, os polos magnéticos da sua base devem ser dispostos de maneira que exista repulsão entre os imãs, portanto as alternativas [D] e [E] estão descartadas por apresentarem atração. Para acontecer o deslocamento para a esquerda, a disposição dos imãs na parte anterior e posterior do vagão, quando tomados da esquerda para a direita, respectivamente, deve apresentar atração e repulsão. Observando-se, com isso, a impossibilidade deste movimento para a alternativa [B], tendo repulsão nas duas pontas; já o movimento seria para a direita na alternativa [C]. Sendo assim, a alternativa correta é [A]. Resposta da questão 4: [C] Justificando os comentários inapropriados: Leonardo: inapropriado na bússola não há circuito elétrico algum. Lorena: inapropriado o Polo Norte da agulha deve mesmo apontar para o Polo Norte geográfico, que corresponde ao Sul magnético. Só não entendemos porque, então, a bússola estava estragada. Amanda: apropriado. Resposta da questão 5: [B] I. Incorreta. Os polos de um ímã são inseparáveis. II. Correta. III. Incorreta. A esfera de ferro será atraída por qualquer um dos polos. Resposta da questão 6: [C] Somente na situação mostrada, a agulha sofre ação de um binário, provocando rotação no sentido anti-horário.

9 Resposta da questão 7: [D] A figura esclarece. Resposta da questão 8: [C] Observe as figuras abaixo:

10 Resposta da questão 9: [B] Resposta da questão 10: [A] Resposta da questão 11: [A] Resposta da questão 12: [B] Resposta da questão 13: [B] Resposta da questão 14: [E] Resposta da questão 15: [E]