NOTA: I 10,0
IMPORTANTE: São critérios de pontuação nesta avaliação: coerência e argumentação, correção dos resultados e clareza de exposição. Utilize caneta azul ou preta para escrever as respostas.
Mesmo sendo uma prova de múltiplas escolhas, é preciso resolver os exercícios e apresentar a resolução na prova. As questões que não tiverem a resolução receberão 0,0 ponto, mesmo que estejam com a resposta correta.
  1. (2,5 pontos) Uma bobina circular com N=10, r=0,1 m, e I =2 A está em um campo magnético B=0,5 T. O plano da bobina forma 30^circ com o campo magnético. Calcule o torque magnético.
    A) 0,5 N m
    B) 0,3 N m
    C) 0,6 N m
    D) 0,1 N m
    E) Nenhuma das anteriores

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre uma bobina circular que está em um campo magnético. Precisamos calcular o torque magnético que atua sobre essa bobina. Para isso, vamos precisar usar a fórmula do torque em uma bobina, entender como calcular a área da bobina e aplicar o ângulo dado entre o plano da bobina e o campo magnético.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular o torque magnético ( tau = N cdot I cdot A cdot B cdot sin(theta) ) em uma bobina:
Onde:
  • é o número de espiras da bobina.
  • é a corrente que passa pela bobina.
  • é a área da bobina.
  • é a intensidade do campo magnético.
  • é o ângulo entre o plano da bobina e o campo magnético.

Passo 3

Vamos calcular a área A = pi cdot r^2 da bobina. Como a bobina é circular, a área é dada por:
A = pi cdot (0,1)^2 = pi cdot 0,01 approx 0,0314 , m^2
Substituindo o raio :

Passo 4

Agora, vamos substituir todos os valores na fórmula do torque:
tau = N cdot I cdot A cdot B cdot sin(theta)
Dados:
  • tau = 10 cdot 2 cdot 0,0314 cdot 0,5 cdot 0,5
  • , e sabemos que
Substituindo:

Passo 5

Vamos calcular passo a passo:
10 cdot 2 = 20
20 cdot 0,0314 = 0,628
0,628 cdot 0,5 = 0,314
0,314 cdot 0,5 = 0,157 , Nm

Resposta

O torque magnético é aproximadamente 0,1 N.m. Portanto, a resposta correta é:
D)

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