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Enunciado

Física - Moysés - Vol. 3- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 2

Liga-se um voltímetro entre os trilhos de uma estrada de ferro, cujo espaçamento é de 1,5 metros. Os trilhos são supostos isolados um do outro. A componente vertical do campo magnético no local é de 0,5 G. Qual é a leitura do multímetro quando passa um trem a 150   k m   / h ?

Passo 1

Para começar, devemos levar em consideração que o fluxo do campo magnético é dado por

ϕ = ∫ B →     .   d   S →

No enunciado é dito que o campo B é constante. A sacada aqui é perceber que a área varia conforme o trem anda. Portanto

d S = h d x

Logo, adotando que a posição inicial é zero e ele anda uma distância x , temos

ϕ = B ∫ 0 x h d x = B h x

Passo 2

Agora, precisamos lembrar que

E = - d ϕ d t = - d d t B h x

Está ligado que na cinemática v = d x / d t ?

Portanto

E = - d ϕ d t = - B h v

Passo 3

Para terminar, só precisamos substituir os valores.

B = 0,5 × 10 - 4   T

h = 1,5   m

Não podemos esquecer que ele nos forneceu uma velocidade em k m h . Precisamos passar para m / s .

v = 150 3,6 m / s

Substituindo os valores temos

E ≈ 3,13 × 10 - 3   V

Resposta

E ≈ 3,13 × 10 - 3   V

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