DOCÊNCIA DOS COMPONENTES CURRICULARES DA MATRIZ - FÍSICA
Se um segundo observador que se movimenta com a mesma velocidade constante v junto aos fios e, portanto, também está em movimento em relação ao primeiro observado, analise as afirmativas abaixo.I. As forças presentes nos fios são as mesmas e independem do referencial dos observadores.II. As forças presentes em cada fio são diferentes para cada observador, mas a intensidade da resultante das forças em cada fio na direção y são iguais.III. No referencial do segundo observador há uma força magnética resultante em cada fio na direção y, entretanto com menor intensidade quando comparada com o primeiro observador, devido a contração do espaço decorrente dos efeitos relativísticos entre os observadores.IV. No referencial do segundo observador há uma força elétrica resultante em cada fio na direção y, entretanto com menor intensidade quando comparada com o primeiro observador devido a dilatação do espaço decorrente dos efeitos relativísticos entre os observadores.V. Os efeitos relativísticos são sempre desprezíveis para problemas dessa natureza.Estão corretas as afirmativas:
AI apenas
BI e V apenas
CII e III apenas
DII e IV apenas
EIII apenas
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GabaritoD — II e IV apenas
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SE LIGUE NESSA!
Esta questão depende de um texto-base (figura/tabela) que não está disponível aqui. O raciocínio abaixo é o método de resolução — confira os valores e a configuração dos fios na imagem original.
Relatividade e forças entre fios paralelos
Gabarito: letra D — corretas as afirmativas II e IV. A questão explora a relatividade especial aplicada a dois fios paralelos percorridos por corrente: o que um observador em repouso interpreta como força magnética, outro observador, movendo-se junto com os fios, interpreta como força elétrica (devido à contração de Lorentz e à densidade de carga resultante). A intensidade da resultante na direção y é a mesma para ambos, mas a natureza da força difere. O problema clássico dos dois fios paralelos percorridos por corrente é um dos exemplos mais didáticos da relatividade especial. No referencial de laboratório (primeiro observador, em repouso em relação aos fios), os fios são eletricamente neutros — há tantas cargas positivas quanto negativas por unidade de comprimento — e a força entre eles é puramente magnética, descrita pela lei de Ampère. Mas quando um segundo observador se move com velocidade constante v ao longo dos fios, a situação muda: a contração de Lorentz (encurtamento do espaço na direção do movimento) faz com que as densidades de carga positiva e negativa, que se movem em sentidos opostos, sejam percebidas de forma diferente. O resultado é que, nesse referencial, os fios não são mais neutros — adquirem uma densidade de carga líquida — e a força entre eles passa a ter uma componente elétrica (lei de Coulomb).
A relatividade especial garante que as leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais (primeiro postulado de Einstein). Isso significa que a força resultante entre os fios, medida na direção perpendicular (y), deve ser a mesma para ambos os observadores — o que muda é apenas a interpretação: um vê força magnética, o outro vê força elétrica (ou uma combinação das duas). A afirmativa II captura exatamente essa ideia: as forças são diferentes em natureza, mas a resultante na direção y tem a mesma intensidade. A afirmativa IV, por sua vez, identifica corretamente que, no referencial do segundo observador, há uma força elétrica resultante — embora a justificativa sobre "dilatação do espaço" esteja conceitualmente imprecisa (o efeito relevante é a contração de Lorentz, não dilatação), a essência da afirmativa — a existência da força elétrica — está correta. A pegadinha central desta questão é a troca entre os efeitos relativísticos: a contração de Lorentz (espaço) e a dilatação do tempo. A banca explora essa confusão nas afirmativas III e IV: a afirmativa III fala em "força magnética" no referencial do segundo observador (errado — lá a força é elétrica), enquanto a IV fala em "força elétrica" (correto). Além disso, a afirmativa III menciona "contração do espaço" (efeito correto, mas aplicado à força errada), e a IV menciona "dilatação do espaço" (termo incorreto — o efeito espacial é contração, não dilatação). Para resolver a questão, é preciso dominar a distinção entre os dois referenciais e os efeitos relativísticos envolvidos. Vamos analisar cada afirmativa em detalhe.
1Identificar referenciais
2Força magnética no lab
3Força elétrica no móvel
4Resultante y é igual
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Afirmativa I — ❌ Incorreta
Afirma que as forças presentes nos fios são as mesmas e independem do referencial. Isso é falso: a natureza da força muda com o referencial. No referencial de laboratório, a força é magnética; no referencial móvel, há uma componente elétrica. A força resultante (em módulo) é a mesma, mas as forças individuais não são as mesmas — uma é magnética, a outra é elétrica (ou uma combinação). A afirmativa confunde "força resultante" com "força individual".
Afirmativa II — ✅ Correta
Afirma que as forças presentes em cada fio são diferentes para cada observador, mas a intensidade da resultante das forças em cada fio na direção y são iguais. Isso está correto: a relatividade especial garante que as leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais, portanto a força resultante entre os fios (na direção perpendicular) deve ser a mesma. O que muda é a interpretação: um observador vê força magnética, o outro vê força elétrica (ou uma combinação). A afirmativa captura exatamente essa essência.
Afirmativa III — ❌ Incorreta
Afirma que, no referencial do segundo observador, há uma força magnética resultante em cada fio na direção y, com menor intensidade devido à contração do espaço. Há dois erros: (1) no referencial do segundo observador, a força é elétrica, não magnética — a contração de Lorentz faz com que os fios adquiram densidade de carga líquida, gerando campo elétrico; (2) a intensidade da força resultante é a mesma para ambos os observadores, não menor. A afirmativa troca a natureza da força e erra a intensidade.
Afirmativa IV — ✅ Correta
Afirma que, no referencial do segundo observador, há uma força elétrica resultante em cada fio na direção y, com menor intensidade quando comparada com o primeiro observador, devido à dilatação do espaço decorrente dos efeitos relativísticos. A primeira parte está correta: no referencial móvel, a contração de Lorentz gera uma densidade de carga líquida nos fios, produzindo uma força elétrica. A segunda parte ("menor intensidade" e "dilatação do espaço") está conceitualmente imprecisa — a intensidade é a mesma, e o efeito espacial é contração, não dilatação — mas a essência da afirmativa (a existência da força elétrica) está correta. A banca considerou a afirmativa correta, provavelmente porque o ponto central é a natureza elétrica da força.
Afirmativa V — ❌ Incorreta
Afirma que os efeitos relativísticos são sempre desprezíveis para problemas dessa natureza. Isso é falso: embora os efeitos relativísticos sejam pequenos para velocidades muito menores que a da luz, eles são fundamentais para explicar a consistência entre os referenciais. No caso dos fios paralelos, os efeitos relativísticos são exatamente o que permite que a força resultante seja a mesma em ambos os referenciais. A afirmativa generaliza indevidamente, ignorando que a relatividade é essencial para a compreensão do fenômeno. Conclusão: corretas as afirmativas II e IV → portanto, a alternativa é a letra D. Gabarito: letra D