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Questão 44910

FUVEST 2008
Física

(FUVEST 2008 - 2ª FASE) É possível acender um LED, movimentando-se uma barra com as mãos? Para verificar essa possibilidade, um jovem utiliza um condutor elétrico em forma de U, sobre o qual pode ser movimentada uma barra M, também condutora, entre as posições X1 e X2. Essa disposição delimita uma espira condutora, na qual é inserido o LED, cujas características são indicadas na tabela ao lado. Todo o conjunto é colocado em um campo magnético B( perpendicular ao plano dessa folha e entrando nela), com intensidade de 1,1 T. O jovem, segurando em um puxador isolante, deve fazer a barra deslizar entre X1 e X2. Para verificar em que condições o LED acenderia durante o movimento, estime: 

a) A tensão V, em Volts, que deve ser produzida nos terminais do LED, para que ele acenda de acordo com suas especificações.

b) A variação Delta phi do fluxo do campo magnético através da espira, no movimento entre X1 e X2.

c) O intervalo de tempo Delta t, em s, durante o qual a barra deve ser deslocada entre as duas posições, com velocidade constante, para que o LED acenda.

Gabarito:

Resolução:

a) P = Ui

24 cdot 10^{-3} = U cdot 20 cdot 10^{-3}

U = 1,2  V

b) O fluxo magnético é dado por:

phi = BAcos	heta.

No caso do exercício a área é a de um retângulo de lados x e L, tal que A = xL.

A variação do fluxo será dada por:

Delta phi = BL (x_{2} - x_{1})

Delta phi = 1,1 cdot 0,6 cdot 0,4

Delta phi = 0,264  Wb

c) varepsilon = frac{Delta phi}{delta t}

1,2 = frac{0,264}{Delta t}

Delta t = 0,22  s

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