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:
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
está puxando o metal na direção que ele se move. - O ângulo
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.