Quando um imã permanente atrai um pedaço de metal a força magnética está realizando trabalho? Explique.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A pergunta é: Quando um ímã permanente atrai um pedaço de metal, a força magnética está realizando trabalho? Estamos lidando com conceitos de força magnética e trabalho na física. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é trabalho na física e como as forças magnéticas agem.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é trabalho na física. Trabalho é feito quando uma força age sobre um objeto e este se move na direção da força. A fórmula do trabalho é:
W = F times d times cos(theta)
onde:
  • é o trabalho,
  • é a força,
  • é a distância movida,
  • é o ângulo entre a força e a direção do movimento.

Passo 3

Agora, vamos pensar na força magnética exercida por um ímã permanente. Essa força atrai o pedaço de metal fazendo com que ele se mova em direção ao ímã. A força está na mesma direção do movimento do metal.

Passo 4

Aplicando a fórmula do trabalho:
  • A força W = F times d times cos(0) está puxando o metal na direção W = F times d times 1 que ele se move.
  • O ângulo W = F times d entre a força e a direção do movimento é 0 graus.
  • O cosseno de 0 é 1.
Então, a fórmula fica:

Passo 5

Como a força está fazendo o metal se mover na direção da força, existe um trabalho positivo realizado pela força magnética. Isso significa que a energia está sendo transferida para o metal, fazendo com que ele se mova.

Resposta

Sim, a força magnética está realizando trabalho sobre o pedaço de metal quando o ímã o atrai, porque a força está na mesma direção do movimento, resultando em trabalho positivo.

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