Tem-se três barras, A B, C D, E F, aparentemente idênticas. Experimentalmente constata-se que:
I - a extremidade A atrai a extremidade D ;
II - A atrai a extremidade C;
III - D repele a extremidade E ;
Então:
a) \mathrm{AB}, \mathrm{CD} e EF são ímãs.
b) AB é ímã, CD e EF são de ferro.
(c) A B é de ferro, C D e E F são ímãs.
d) AB e CD são de ferro, EF é ímã.

Passo 1

O enunciado dá três barras aparentemente idênticas: \mathrm{AB}, \mathrm{CD} e \mathrm{EF}. Observa-se experimentalmente:
I - a extremidade \mathrm{A} atrai a extremidade \mathrm{D};
II - a extremidade \mathrm{A} atrai a extremidade \mathrm{C};
III - a extremidade \mathrm{D} repele a extremidade \mathrm{E}.
A pergunta é: qual das alternativas abaixo está correta?
a) \mathrm{AB},\\ \mathrm{CD} e \mathrm{EF} são ímãs.
b) \mathrm{AB} é ímã, \mathrm{CD} e \mathrm{EF} são de ferro.
c) \mathrm{AB} é de ferro, \mathrm{CD} e \mathrm{EF} são ímãs.
d) \mathrm{AB} e \mathrm{CD} são de ferro, \mathrm{EF} é ímã.

Passo 2

Conceitos essenciais (explicados com calma):
  • Um ímã tem dois polos (chamemos de norte e sul). Dois polos iguais se repelem; polos opostos se atraem. Em resumo: repulsão só ocorre entre dois polos magnéticos quando são iguais.
  • Um material ferromagnético não magnetizado (por exemplo, pedaço de ferro doce) é atraído por qualquer polo de um ímã. Isso acontece porque o ímã induz pólos opostos nas regiões próximas do pedaço de ferro, e a força resultante é sempre de atração.
  • Importante: um objeto de ferro nunca repele um ímã; só é atraído. Portanto, sempre que virmos repulsão entre duas extremidades, ambas devem ser pólos de ímãs.

Passo 3

Use a observação III: \mathrm{D} repele \mathrm{E}.
  • Repulsão só é possível entre dois pólos magnéticos iguais (dois pólos norte ou dois pólos sul).
  • Logo, pela regra acima, tanto \mathrm{D} quanto \mathrm{E} devem ser pólos de ímãs. Isso implica que a barra \mathrm{CD} é um ímã (porque a extremidade \mathrm{D} é um pólo magnético) e a barra \mathrm{EF} também é um ímã (porque \mathrm{E} é um pólo magnético).

Passo 4

Use as observações I e II: \mathrm{A} atrai \mathrm{D} e também atrai \mathrm{C} (ou seja, \mathrm{A} atrai ambas as extremidades de \mathrm{CD}).
  • Já concluímos no passo anterior que \mathrm{CD} é um ímã, portanto suas extremidades \mathrm{C} e \mathrm{D} são pólos magnéticos (um norte, outro sul).
  • Se \mathrm{AB} fosse também um ímã, então \mathrm{A} não poderia atrair simultaneamente as duas extremidades de \mathrm{CD}: uma extremidade teria pólo igual e então haveria repulsão. Portanto não é possível que \mathrm{AB} seja um ímã, dado que \mathrm{A} atrai tanto \mathrm{C} quanto \mathrm{D}.
  • A única explicação compatível é que \mathrm{AB} é uma barra de ferro não magnetizada: um pedaço de ferro é atraído por qualquer pólo de um ímã (indução magnética local), de modo que \mathrm{A} atrai tanto \mathrm{C} quanto \mathrm{D}.

Passo 5

Conclusão lógica combinando os passos: \mathrm{AB} é de ferro (não magnetizado) e \mathrm{CD} e \mathrm{EF} são ímãs. Isso corresponde exatamente à alternativa (c).

Resposta

(c) \mathrm{AB} é de ferro, \mathrm{CD} e \mathrm{EF} são ímãs.

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