3ª questão - Enquanto um ímã é movido em direção à extremidade de um solenóide (como mostrado na Figura abaixo), uma diferença de potencial é induzida entre as duas extremidades do fio do solenóide. A diferença de potencial será maior se:

A) a velocidade do ímã for aumentada.

B) o solenóide contiver mais voltas (embora tivesse o mesmo comprimento).

C) o momento de dipolo magnético do ímã for mais forte.

D) Todas as afirmações acima são verdadeiras.

E) Nenhuma das afirmações acima são verdadeiras.

Passo 1

Iae, como vai? Essa questão está um pouco complicada? Fique tranquilo que vamos tentar te ajudar. 😎👍

Nessa questão temos algumas afirmações para julgar e marcar qual alternativa melhor se encaixa no nosso problema.

Por falar nele, nosso problema diz respeito a um solenoide e um imã. O imã e movido por dentro do solenoide e nossa dúvida é “o que temos que fazer para que o potencial induzido nas extremidades do solenoide aumente?”

E aí? O que acha? 🤔

Vamos analisar cada afirmação separadamente e no fim decidimos qual é a correta, pode ser? 😉

Bora lá!

Passo 2

Na afirmação A) diz que se a velocidade do imã aumentar, o potencial no solenoide aumenta.

Será que é verdade? 👀

Se acelerarmos um imã dentro de um solenoide o que vai acontecer é que o fluxo magnético no interior do solenoide vai aumentar e por consequência o potencial também.

Esse fenômeno é uma exemplificação da Lei de Faraday, lembra?

V = - d ϕ B d t

Portanto, essa afirmação é verdadeira!

Alguma duvida aqui? 😅

Passo 3

Na afirmação B) diz que o potencial do solenoide aumenta se o solenoide tiver mais espiras.

O que acha? 🤔

O campo magnético em um solenoide é dado pela Lei de Ampere como

B = μ 0 N i

Onde N é o numero de espiras e i é a corrente.

Então quanto maior N , maior será B e consequentemente maior será o aproveitamento do fluxo magnético e o potencial.

Logo, a afirmação B) está correta!

Tranquilo até aqui? 😎

Passo 4

Já na afirmação C) diz que o potencial do solenoide aumenta se o momento do dipolo magnético do imã for mais forte.

Que tal? 🤔

Caso o momento do dipolo magnético do imã aumente, ao mover o imã através do solenoide, o fluxo magnético que atravessará o componente será maior e como já vimos nos casos anteriores, quanto maior o fluxo magnético, maior é o potencial no solenoide.

Portanto a alternativa C) também é verdadeira!

Interessante, não é? 😁

Passo 5

A alternativa D) nos diz que todas as afirmações anteriores são verdadeiras, o que vimos que é verdade.

Em contrapartida, a alternativa E) nos diz que todas as alternativas anteriores são falsas o que não é verdade.

Então a alternativa que melhor descreve nosso problema é a alternativa D)!

E todos viveram felizes para sempre. Fim! 😉 Entendeu tudo? Responde Aí

Resposta

D) Todas as afirmações acima são verdadeiras.

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