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Atividade A3 – Eletromagnetismo 1. Pergunta 1 0/0 Estudar a natureza e os fenômenos ocorridos nela nem sempre é uma tarefa fácil. Essa dificuldade está diretamente ligada às ferramentas matemáticas necessárias para a descrição de maneira quantitativa desses fenômenos. Um interessante fenômeno ocorrido na natureza e que pode ser quantitativamente descrito matematicamente é o efeito da magnetização em determinados materiais. A partir dessas informações e do conteúdo estudado relacionado à magnetização, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Na natureza existem basicamente três tipos de materiais que respondem ao efeito da magnetização. II. ( ) Substâncias ferromagnéticas se destacam, de certa forma, dos materiais paramagnéticos e diamagnéticos. III. ( ) O potencial vetor de um determinado material magnetizado independe do seu vetor dipolo magnético. IV. ( ) O campo auxiliar 𝑯 é um múltiplo do campo magnético 𝑩. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, V. 2. V, F, V, F. 3. V, V, F, F. Resposta correta 4. F, V, V, F. 5. F, V, F, V. 2. Pergunta 2 0/0 Uma das inúmeras e fascinantes características da ciência denominada física é a sua elegância matemática. Através de modelos matemáticos, que podem ser complexos ou simples, é possível descrever toda a natureza. Na magnetostática, um bom exemplo de elegância matemática é o uso do potencial vetor. Este é um artifício utilizado na descrição do campo magnético e objetiva a diminuição do grau de complexidade das manipulações das equações. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre potencial vetor, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. O campo magnético é descrito em termos do potencial vetorial. Porque: II. Não existem monopolos magnéticos. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 2. Incorreta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I 3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta correta 5. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 3. Pergunta 3 0/0 O grande destaque da ciência denominada física é sua aplicabilidade em todas as áreas do conhecimento. Uma grande área de enorme aplicação dessa teoria é o eletromagnetismo. Em termos históricos essa teoria é relativamente nova, apesar de já apresentar diversas variações para descrever novos fenômenos extremamente complexos. A teoria do eletromagnetismo é baseada em quatro equações diferenciais. Essas são denominadas equações de Maxwell. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre magnetização, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Faz sentido falarmos em fluxo de uma grandeza desde que essa seja uma grandeza de origem escalar. II. ( ) A Lei de Gauss é aplicada tanto na eletrostática quanto na magnetostática. III. ( ) As Leis de Maxwell são válidas desde que tratadas no vácuo. IV. ( ) Uma das leis de Maxwell, conjunto de equações básicas do eletromagnetismo, é a Lei de Ampére. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, F. 2. F, V, V, V. 3. V, V, F, V. 4. V, F, V, F. 5. F, V, F, V Resposta correta 4. Pergunta 4 0/0 Um dos mais utilizados métodos na modelagem de problemas reais são as equações diferenciais parciais. As equações diferenciais parciais são equações em que suas incógnitas são funções de várias variáveis bem definidas que aparecem dentro de termos contendo suas derivadas parciais. Como exemplo, a teoria eletromagnética é composta por diversas equações desse tipo, dentre elas a equação de Poisson e de Laplace. A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre Equação de Poisson e de Laplace, no caso da teoria eletromagnética, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Existem dois tipos de condições de contorno na magnetostática para problemas modelados a partir das equações de Poisson e de Laplace. II. ( ) No caso do eletromagnetismo, as condições de contorno definidas como condições de Dirichlet levam em consideração a especificação do potencial, seja ele vetorial ou elétrico, sobre algumas superfícies. III. ( ) As condições de contorno do tipo Neumann são caracterizadas pela componente normal do campo magnético em relação à superfície. IV. ( ) As condições de contorno que levam em consideração o campo magnético em algumas superfícies são denominadas condições de contorno de Cauchy. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, V. 2. V, F, V, F. 3. F, V, V, F. Resposta correta 4. F, V, F, V. 5. V, V, V, F. 5. Pergunta 5 0/0 Os fenômenos eletromagnéticos são talvez os que apresentam maior incidência na natureza. Dentre todos esses fenômenos estão englobados os fenômenos elétricos e magnéticos, sejam eles com ocorrências separadas ou simultâneas. Esse fator permite uma analogia na construção e nas estruturas matemáticas de ambas as teorias, uma vez que, como já mencionado, são fenômenos de mesma natureza. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre magnetostática, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. O campo magnético pode ser dado em termos de um divergente entre dois vetores. Porque: II. É possível descrever o campo magnético através de uma quantidade puramente geométrica denominada potencial escalar. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 3. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 4. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 5. As asserções I e II são proposições falsas. Resposta correta 6. Pergunta 6 0/0 Em ciência, muitas vezes é importante buscar alternativas para tratar um problema sobre outras perspectivas. Essas alternativas podem ser buscadas de diferentes maneiras, conforme a capacidade e habilidade dos cientistas envolvidos. No magnetismo, por exemplo, uma alternativa para o tratamento do campo magnético é feita através do potencial vetorial. A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre potencial vetorial, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A equação de Poisson para o potencial vetor é uma equação diferencial parcial que é obtida pela combinação de equações fundamentais da magnetostática. II. ( ) Por meio da descrição do campo magnético em termos do potencial vetor, pode- se concluir que o divergente dele pode ser considerado nulo. III. ( ) As equações de Poisson e de Laplace independem das denominadas condições de contorno para obter suas soluções. IV. ( ) A equação de Laplace apresenta infinitas soluções. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, F. 2. F, V, V, V. 3. V, V, F, F. Resposta correta 4. F, V, V, V. 5. F, V, F, V. 7. Pergunta 7 0/0 Os campos magnéticos apresentam muitas aplicabilidades em tecnologias e na sociedade moderna, principalmente quando combinados a fenômenos elétricos. Quando juntos, esses fenômenos são caracterizados como eletromagnéticos. Um fator extremamentecurioso é que fenômenos magnéticos são de fácil percepção a olho humano, e isso também quando comparados a fenômenos elétricos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre campo magnético, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O Campo magnético pode ser determinado de duas maneiras, sendo elas a Lei de Biot-Savart e a Lei de Ampére. II. ( ) O vetor campo magnético, assim como o campo elétrico, pode ser descrito em termos de um potencial escalar. III. ( ) A Lei de Ampére é uma lei que envolve o fluxo do campo magnético com a densidade de corrente elétrica. IV. ( ) Através do potencial vetorial, o campo magnético é descrito e satisfaz todas as condições do magnetismo. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, F, V. Resposta correta 2. V, F, V, F. 3. F, V, V, V. 4. F, V, F, V. 5. V, F, V, F. 8. Pergunta 8 0/0 Alguns aparelhos eletrônicos de simples aplicação no nosso cotidiano apresentam circuitos eletrônicos totalmente complexos. Como exemplo, o caso dos microfones e alguns geradores. Os circuitos eletrônicos desses aparelhos, geralmente apresentam estruturas entreferros, o que caracteriza os denominados imãs permanentes. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre imãs permanentes, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Imãs permanentes são materiais que apresentam uma magnetização permanente. II. ( ) Materiais caracterizados pela magnetização permanente apresentam uma curva de magnetização denominada “histerese”. III. ( ) Qualquer tipo de material submetido a um campo magnético externo fica permanentemente magnetizado, mesmo após o cessamento do campo magnético externo. IV. ( ) Na histerese, a curva que fornece as informações sobre o ímã permanente é denominada curva de magnetização. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, V, F 2. V, F, V, F 3. V, V, F, F. Resposta correta 4. F, V, V, V. 5. F, V, F, V. 9. Pergunta 9 0/0 Na natureza, uma grande parte dos fenômenos ocorridos podem ser explicados pela teoria eletromagnética. A teoria eletromagnética, ou eletromagnetismo, é a teoria que unifica os fenômenos elétricos e os magnéticos, sendo esse último de mais fácil detecção e observação na natureza. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre campos magnéticos no vácuo, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Os campos magnéticos podem ser calculados de duas maneiras. A forma escolhida depende do tipo de problema considerado. Porque: II. A Lei de Biot-Savart e a Lei de Ampére são métodos de obtenção do campo magnético, sendo a primeira utilizada para sistemas com elementos de linhas e a segunda, em sistemas com presença de alta simetria. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 3. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e II é uma justificativa correta de I. Resposta correta 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 5. As asserções I e II são proposições falsas. 10. Pergunta 10 0/0 Meios lineares são materiais que, quando submetidos a campo magnéticos externos, sofrem o efeito de magnetização, de forma que o vetor de magnetização pode ficar dado de forma paralela ou de forma oposta ao campo magnético externo. A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre magnetização em meios lineares, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Uma amostra de material magnetizado pode ser vista como muitas espiras pequenas cujas correntes são anuladas pela corrente no sentido contrário da espiral vizinha. II. ( ) Segundo a Lei de Ampére na presença de materiais, o campo auxiliar 𝑯 é idêntico ao campo magnético 𝑩 e só é nomeado dessa forma por questões didáticas. III. ( ) Uma vez que o campo magnético é relacionado com o campo auxiliar e o vetor magnetização, o campo magnético é dado como um múltiplo do campo auxiliar. IV. ( ) Apesar do vetor magnetização e o campo auxiliar serem grandezas físicas de origem vetorial, a suscetibilidade magnética é uma quantidade geométrica. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, V. 2. V, F, V, F. 3. F, F, V, V. Resposta correta 4. Incorreta: F, V, V, F. 5. F, V, F, V. REFERENCIAS: UNINASSAU