Eletromagnetismo - fuvest 1998 (difícil)

Considere os dois ímãs permanentes mostrados na figura. O externo tem forma de anel, com quatro polos. O interno, em forma de cruz, pode girar livremente em torno do eixo O, fixo e coincidente com o eixo do anel. As polaridades N (Norte) e S (Sul) dos polos (de igual intensidade em módulo) estão representadas na figura. A posição do ímã móvel em relação ao anel é dada pelo ângulo φ.
Podemos afirmar que o gráfico que melhor pode representar o valor do torque (momento de força) total  τ, que age sobre o ímã móvel, em função de φ, é:



R: e)

Galera, questão bem difícil! Alguém sabe como se resolve e qual é o assunto dentro de eletromagnetismo ? Obrigado.

Mestre, que questãozinha heim!
Poderia me informar como chegou nessa resolução ?  Tipo, há como ter mais informação ou é isso mesmo que está na imagem ?

O Euclides mostrou nas figuras as forças de atração e repulsão agindo no imã interno.

Mas e se a posição for o ângulo zero, ainda iriam se cancelar? 

Elas vão se cancelar para qualquer valor do ângulo φ

O que está errado nesse raciocínio? E caso esteja certo, como irão se cancelar nesse caso?

O que vai se cancelar é o momento das forças nos imãs internos: estes imãs não tendem a girar, isto é, o equilíbrio é estável.

Vejamos o que acontece, por exemplo, com o polo N do imã interno horizontal, se dermos um pequeno "peteleco" nele, para baixo (por exemplo):

1) Ele vai ser repelido pelo polo N superior do imã externo com uma força F e vai ser atraído pelo polo S do imã externo direito com uma força F'. Devido às distâncias, F' > F

2) Ele vai ser repelido pelo polo inferior do imã externo com uma força F e vai ser atraído pelo polo S do imã externo direito com uma força F'. Idem F' > F

Devido a isto polo N do imã externo vai voltar e ficar oscilando em torno do ponto de partida, até parar.

E o mesmo acontece qualquer que seja o polo do imã interno escolhido para análise.