Enunciado
Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 29.Exercícios e Problemas - Ex. 24
Uma bateria de fem E = 2,00V e resistência interna de está movendo um motor. O motor está levantando um peso de 2,00N à uma velocidade escalar constante de . Supondo que não haja perda de energia, determine (a) a corrente i no circuito e (b) a diferença de potencial V entre os terminais do motor. (c) Discuta o fato de existirem duas soluções para este problema.
Passo 1
Aeee turma do pagode, o Responde Aí vai varrendo as questões e você vem junto sambando na cara da Física, na questão A, primeiro vamos usar para encontrar a potência fornecida pelo motor elétrico. Então:
A diferença de potencial pelo motor é . A potência fornecida pelo motor é a potência dissipada, então , combinando essas expressões temos:
Resolvendo para i:
Que nos dá duas soluções
Passo 2
Na questão B, A diferença de potencial entre os terminais do motor é que se produz , mas se produz . A bateria fornece uma fem de 2,0 V; isto não é possível, que a diferença de potencial no motor seja maior do que isso, mas ambas as soluções parecem satisfazer essa restrição, então passaremos para a próxima parte e veremos o que acontece.
Passo 3
Na questão C, então, qual é o significado das duas soluções possíveis? É uma consequência do fato de que a potência está relacionada à corrente ao quadrado e, como qualquer quadrática, esperamos duas soluções. Ambos são possíveis, mas pode ser que apenas um seja estável, ou mesmo que nenhum seja estável, e uma pequena perturbação no atrito envolvido na rotação do motor fará com que o sistema quebre. Aprenderemos em um capítulo posterior que a resistência efetiva de um motor elétrico depende da velocidade com que ele está girando e, embora isso não afete o problema aqui formulado, afetará o problema físico que forneceu os números neste problema!
Resposta
Analises nos passos informados.