Um fio condutor é dobrado em três partes retilíneas como mostra a figura. Um campo magnético constante e homogêneo de intensidade 0,5   T é aplicado perpendicularmente à área da figura formada. No meio do fio é colocada uma lâmpada Neon, que acende quando a diferença de potencial é de 60   V . Uma barra, que pode se mover livremente é colocada entre as duas partes paralelas e é movimenta com velocidade v , conforme a figura.

  1. Ache a velocidade da barra para que a lâmpada acenda.
  2. Ache o sentido da corrente quando a lâmpada é acesa.

Passo 1

Vamos ler o enunciado de novo e pegar a informação essencial pra questão: a luz acende quando a diferença de potencial é 60 V . Pronto! Feita a questão! O que precisamos para obtermos uma ddp? Variação do fluxo magnético.

ϕ B = B A

Bem, isso porque ele é homogêneo, então podemos considerar esta fórmula.

Sabemos que a fem induzida (a única ddp, logo a que assume valor de 60 V ) é calculada por:

E i n d = - d ϕ B d t

Agora é só igualarmos E i n d a 60 V .

E i n d = - B d A d t = 60

Passo 2

É, não temos a área. O que fazer?

Bem,

A = b a s e ∙ a l t u r a

A = X ∙ 0,10

Onde d é a distância do extremo esquedo do fio até a barra.

Ficamos, então, com:

- B ∙ d X ∙ 0,1 d t = 60

- 0,1 ∙ 0,5 ∙ v = 60

v = - 1200   m / s

v = 1200   m / s

Perceba que v = d X / d t , ou seja, a derivada da posição.

Passo 3

Vamos pensar para resolver. A barra está se movendo para direita, correto? Então, o fluxo do campo magnético está aumentando, assim, o campo induzido será no sentido oposto do campo magnético dado. Como o campo dado está para fora do papel, o campo induzido estará para dentro do papel. Conslusão, pela regra da mão direita, a corrente terá sentido horário.

Resposta

  1. v = 1200   m / s
  2. Sentido horário.

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