Um balão tem um raio inicial de 0,075 m. Uma circunferência, pintada no balão com tinta de prata, forma uma espira condutora na superfície do balão. O balão é submetido a um campo magnético uniforme de 1,5 T, perpendicular ao plano da espira, e inflado de tal forma que o raio da espira aumenta para 0,125 m em 1,5 s. Determine a fem induzida na espira enquanto o balão está sendo inflado.

Passo 1

O enunciado diz que temos um balão com uma espira circular na superfície, cujo raio cresce de para em . Essa espira está num campo magnético uniforme perpendicular ao seu plano.
Conteúdo: lei de Faraday–Lenz (fluxo magnético e fem induzida).
O que vamos precisar:
• expressão do fluxo (com ),
• lei de Faraday: .

Passo 2

Fluxo magnético inicial e final:


Como o campo é perpendicular, não precisa de .

Passo 3

Variação de fluxo em :
.
Então, pela lei de Faraday em módulo:
.

Passo 4

Calcular os termos numéricos:
|E| = 1,5,T;timespi;times0,01,m^21,5,s = pi,times0,01 = 0,01pi;V
Logo,

Resposta

boxed|E| = 0,01pi;Vapprox 0,0314;V
O sinal negativo na fórmula original indica apenas que a corrente induzida se opõe à variação do fluxo (Lenz).

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