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Questão 40780

EFOMM 2019
Física

(Efomm 2019)  Um condutor retilíneo PT, de resistência R = 20,0 Omega, está em contato com um condutor de resistência desprezível e dobrado em forma de U, como indica a figura. O conjunto está imerso em um campo de indução magnética B, uniforme, de intensidade 15,0 T, de modo que B é ortogonal ao plano do circuito. Seu Demi, um operador, puxa o condutor PT, de modo que este se move com velocidade constante v, como indica a figura, sendo v = 4,0 m/s.

 

Determine a forma eletromotriz induzida no circuito e o valor da força aplicada por seu Demi ao condutor PT.

 

A

45 V e 80,45 N

B

65 V e 90,10 N

C

80 V e 100, 65 N

D

90 V e 101, 25 N

E

100, 85 V e 110,95 N

Gabarito:

90 V e 101, 25 N



Resolução:

Primeiro vamos calcular a ddp  produzida, sabemos que a lei de Faraday é a seguinte:

varepsilon = frac{Delta Phi}{Delta t}Rightarrow varepsilon = frac{Delta (B.A)}{Delta t}

Vamos definir a área com a seguinte relação olhando a imagem a seguir

:

Ou seja a área pode ser definida como A =L.x, mas lembre que x está constantemente aumentando já que a barra tem velocidade enquanto L é constante então vamos voltar para a nossa formula:

varepsilon = frac{Delta (B.A)}{Delta t}Rightarrow varepsilon = frac{Delta (B.L.x)}{Delta t}

Como B e L são constante podemos dizer que:

varepsilon = frac{Delta (B.L.x)}{Delta t}Rightarrow varepsilon = B.Lfrac{Delta x}{Delta t} 

E lembramos lá da cinemática que:

frac{Delta x}{Delta t}=v

Então ficamos com:

varepsilon = B.L.vRightarrow varepsilon =15.1,5.4=90V

Agora temos  que calcular a força e podemos lembrar dessa formula:

F=B.i.L

Como não temos a corrente devemos calcular pela primeira lei de Ohm:

V=R.iRightarrow 90= 20.i Rightarrow i=4,5A

Agora voltemos na formula de força:

F=15.(4,5).(1,5)=101,25N

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