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Questão 40783

AFA 2016
Física

(AFA - 2016)  Numa região onde atua um campo magnético uniforme B vertical, fixam-se dois trilhos retos e homogêneos, na horizontal, de tal forma que suas extremidades ficam unidas formando entre si um ângulo 	heta.

Uma barra condutora AB, de resistência elétrica desprezível, em contato com os trilhos, forma um triângulo isósceles com eles e se move para a direita com velocidade constante V, a partir do vértice C no instante t0 = 0, conforme ilustra a figura abaixo.

Sabendo-se que a resistividade do material dos trilhos não varia com a temperatura, o gráfico que melhor representa a intensidade da corrente elétrica i que se estabelece neste circuito, entre os instantes t1 e t2 é

A

B

C

D

Gabarito:



Resolução:

Pela lei de Faraday, temos que:

i=frac{varepsilon }{R}=frac{frac{dphi }{dt}}{R}

Pela segunda lei de Ohm:

R=frac{pl}{A}

Portanto precisamos descobrir as dimensões do triângulo formado em função da velocidade e o do tempo.

A área do triângulo pode ser dada por: A=frac{lcdot h}{2}

Analisando a figura: tg(	heta )=frac{frac{l}{2}}{h}l=2htg(	heta ) e s=hsec(	heta ).

Utilizando a segunda lei de Ohm: R=frac{p2s}{A}=frac{p2hsec(	heta )}{A}, como h=vt

R=frac{2pvtsec(	heta )}{A}, A' corresponde a área da seção do trilho.

A=frac{lh}{2}=h^2tg(	heta )=v^2t^2tg(	heta )

Com isso, o fluxo phi do campo B é dado por:

phi =BA=Bv^2t^2tg(	heta )

Podemos agora usar a lei de Faraday dada inicialmente:

i=frac{frac{dphi }{dt}}{frac{2pvtsec(	heta )}{A}}=frac{2Btv^2tg(	heta )A}{2pvtsec(	heta )}=frac{Bvtg(	heta )A}{psec(	heta )}
Podemos perceber então que todas as variáves que estão presentes são constantes.

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