Encontre a fem induzida e a corrente induzida em função da velocidade da barra. Faça um desenho indicando o sentido dessa corrente induzida na barra.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para encontrar a fem induzida e a corrente induzida em função da velocidade da barra. Isso está relacionado ao conteúdo de Eletromagnetismo, especificamente à Lei de Faraday e ao Princípio da Indução Eletromotriz. Para resolver, vamos precisar entender como o movimento de uma barra em um campo magnético gera uma tensão (fem) e, consequentemente, uma corrente.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que quando uma barra condutora se move em um campo magnético, uma força magnética age sobre os elétrons na barra, o que gera uma fem induzida. A fórmula para calcular essa fem (
) é:
Onde:
-
é a intensidade do campo magnético (em teslas, T) -
é o comprimento da barra (em metros, m) -
é a velocidade da barra (em metros por segundo, m/s)
Passo 3
Agora, para encontrar a corrente induzida (
), precisamos considerar a resistência (
) do circuito. A Lei de Ohm nos diz que:
Substituindo a expressão da fem que encontramos:
Passo 4
Vamos resumir o que fizemos:
- Identificamos a fórmula para a fem induzida quando uma barra se move em um campo magnético.
- Usamos a Lei de Ohm para relacionar a fem induzida com a corrente no circuito.
Passo 5
Agora, sobre o sentido da corrente induzida: Usando a Regra da Mão Direita, se a barra está se movendo para uma direção e o campo magnético está apontando para cima, a corrente induzida fluirá de uma extremidade da barra para a outra, criando um circuito fechado para manter o equilíbrio.
Resposta
A fem induzida na barra é dada por:
E a corrente induzida é:
O sentido da corrente induzida na barra, de acordo com a Regra da Mão Direita, flui de uma extremidade para a outra na direção que cria um equilíbrio com o movimento da barra no campo magnético.
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Um gás perfeito está contido dentro de uma cilindro provido de um pistão, sem atrito perfeitamente ajustado e de área
. Quando a pressão é a atmosférica
, a face do pistão encontra-se a uma distância
da extremidade fechada. O gás é comprimido movendo-se o pistão a uma distância
. Calcule a constante da modal, ou constante da força
sob:
Condições isotérmicas;
Condições isotérmicas;
Depois de atingir a velocidade terminal, calcule a potência dissipada pela resistência da barra e a potência da força peso. Qual a relação entre essas duas potências?
O potencial em um ponto à distância
muda à medida que o balão é inflado? Se sim, por que fator? Se não, por que não?