Exercícios de Variações do Fluxo Magnético - Lista de Exercícios Resolvida

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Questão 40

Um arame metálico forma um circuito retangular, de altura h , largura   w e massa   m . Esse arame tem uma resistência total igual a R . Na Figura, podemos ver que, em um certo instante de tempo, uma parte do aro está e m   y   >   0 e outra em y   <   0 . O plano y   =   0 (linha azul tracejada) separa a região onde o campo magnético aponta na direção + z da região onde o campo magnético aponta na direção – z , como mostra a Figura. Observe a distância   y entre a linha tracejada azul e o braço horizontal inferior da espira.

Se y > 0 , temos B → = + B 0 z ^ ; Se y < 0 , B → = - B 0 z ^ .

Suponha que esse aro cai com velocidade vertical v constante ( | y |   <   h ) sob a ação apenas de seu próprio peso e das forças magnéticas agindo sobre ele. Todas as respostas abaixo devem ser apresentadas apenas em função das variáveis do problema: h ,   w ,   v ,   g ,   B 0 ,   R ,   m (use apenas as necessárias).

Quando o aro está colocado como mostra a Figura, para todos os itens:

  1. Calcule a taxa de variação no tempo do fluxo magnético sobre o aro
  2. Calcule a f e m sobre o aro e a corrente induzida. Seu sentido é horário ou anti horário? Justifique sua resposta
  3. Calcule a força magnética resultante sobre o aro
  4. Calcule o valor da velocidade constante v com que o aro cai. Lembre-se que a velocidade é um vetor
  5. Calcule o valor da potencia elétrica P e l dissipada no aro
  6. Calcule a potencia P m g fornecida elo trabalho da força peso sobre o aro. Calcule P m g / P e l

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