UFJF – Física 3 – AV3 – 2018/1
2) Uma haste de comprimento gira em torno de uma extremidade a uma velocidade angular , mantida constante. A haste está imersa em um campo magnético uniforme , paralelo ao eixo de rotação da haste.
a) Em termos de e , qual diferença de potencial se desenvolve entre as duas extremidades da haste?
b) Qual extremidade da haste tem um potencial maior?
c) Quais são a direção, o sentido e o módulo do campo elétrico no interior da barra?
d) Qual das duas extremidades da barra possui excesso de carga positiva?
e) Se , e , qual é o valor da diferença de potencial do item (a)?
Passo 1
Falaaa, galerinha. Tudo bem??
Nessa questão temos uma haste girando em torno de uma de suas extremidades. Como tem o campo magnético e esse movimento aí. Já podemos dizer que tem uma induzida na haste.
Como não tem nenhuma outra fonte de corrente, pra responder a letra a, vamos achar essa induzida e ela vai ser a diferença de potencial entre as extremidades.
Temos a relação:
Vamos precisar lembrar da relação entre velocidade angular e velocidade tangencial:
Passo 2
Vamos dar uma rabiscada no desenho pra representar algumas coisas:
Conseguimos representar a velocidade tangencial e conseguimos ver que vai variante de 0 até , que é o comprimento da haste.
Também conseguimos tirar a informação, fazendo a regra da mão direita com , o produto vetorial vai ser:
E que ele tem direção radial, que é a mesma direção do (). Daí o produto interno com esse produto vetorial:
Substituindo em termos da velocidade angular:
E chegamos em: