Questão 5778

UDESC 2015

Física

(Udesc 2015) A figura mostra um circuito elétrico, no qual uma barra metálica desliza com velocidade uniforme de intensidade ν = 0,5 m/ s, imerso em um campo magnético de intensidade Β = 0,10 T (entrando no plano do papel). A resistência elétrica R é 2,0 Ω.

A intensidade da força necessária para deslizar a barra com a velocidade constante e a potência dissipada na resistência são, respectivamente, iguais a:

5,0 x 10^-4 N, 2,5 x 10^-4 W.

2,5 x 10^-6 N, 12,5 x 10^-7 N.

5,0 x 10^-5 N, 2,5 x 10^-6 W.

2,5 x 10^-5 N, 12,5 x 10^-6 W.

5,0 x 10^-6 N, 2,5 x 10^-7 W.

Gabarito: 2,5 x 10^-5 N, 12,5 x 10^-6 W.

Resolução:

A tensão é gerada a partir da força eletromotriz induzida.

$varepsilon =frac{Delta phi }{Delta t}$

$Delta phi = Bcdot Delta A$

$Delta A = Lcdot Delta S$

$Delta phi = Bcdot Lcdot Delta S$

$varepsilon =frac{ Bcdot Lcdot Delta S }{Delta t}$

$varepsilon =Bcdot L cdotfrac{Delta S}{Delta t}$

Sabemos que:

$v=frac{Delta S}{Delta t}$

Substituindo:

$varepsilon =Bcdot L cdot v$ (DDP)

$varepsilon =0,10cdot 0,1 cdot 0,5 = 5cdot 10 ^{-3} V$

Utilizando a 1º Lei de Ohm, é possível descobrir a corrente:

$U=Rcdot i$

$i=frac{U}{R}$

$i=frac{5cdot10^{-3}}{2} = 2,5 cdot 10^{-3} A$

Calculando a força magnética:

$F=Bcdot i cdot L cdot sen heta$

$F=0,1cdot (2,5cdot10^{-3}) cdot 0,1 cdot 1$

$F=2,5cdot10^{-5} N$

Calculando a potência:

$P = Rcdot i^2 = 2cdot(2,5cdot10^{-3})^2$

$P = 2cdot(6,25cdot10^{-6}) = 12,5cdot10^{-6} W$

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