Magnetostática prova 3

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<p>Você acertou 10 de 10 questões</p><p>Verifique o seu desempenho e continue treinando!</p><p>Você pode refazer o exercício quantas vezes quiser.</p><p>Verificar Desempenho</p><p>1 Marcar para revisão</p><p>Cargas elétricas e campos magnéticos estão</p><p>intimamente ligados, sendo que a fluxo de um irá gerar</p><p>o outro e vice-versa. Com relação as linhas de</p><p>corrente, analise as seguintes asserções:</p><p>I. Os campos magnéticos apresentam estruturas</p><p>rotacionais circundando as linhas de corrente quando</p><p>as fontes são provenientes de correntes elétricas.</p><p>PORQUE</p><p>II. De acordo com a regra da mão direita, linhas de</p><p>correntes elétricas uniformes são fontes de campos</p><p>magnetostáticos que circundam essas linhas de</p><p>correntes.</p><p>Analisando as asserções realizadas acima, assinale a</p><p>opção que representa a correta razão entre elas.</p><p>Questão 1 de 10</p><p>Corretas �10�</p><p>Em branco �0�</p><p>1 2 3 4 5</p><p>6 7 8 9 10</p><p>Exercicio Magnetostática Sair</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 1/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>As asserções I e II são proposições</p><p>verdadeiras, e a II é uma justificativa correta</p><p>da I.</p><p>As asserções I e II são proposições</p><p>verdadeiras, mas a II não é uma justificativa</p><p>correta da I</p><p>A asserção I é uma proposição verdadeira, e a</p><p>II é uma proposição falsa</p><p>A asserção I é uma proposição falsa, e a II é</p><p>uma proposição verdadeira</p><p>As asserções I e II são proposições falsas</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>A asserção I é verdadeira, pois quando há</p><p>correntes elétricas, elas geram campos</p><p>magnéticos ao seu redor, formando estruturas</p><p>rotacionais circundando as linhas de corrente.</p><p>Essa é uma característica do campo magnético</p><p>gerado por correntes elétricas.</p><p>A asserção II também é verdadeira, pois a regra da</p><p>mão direita é uma forma de determinar a direção</p><p>do campo magnético gerado por uma corrente</p><p>elétrica. Seguindo essa regra, ao apontar o polegar</p><p>da mão direita na direção da corrente, os outros</p><p>dedos envolverão a linha de corrente,</p><p>representando a direção do campo magnético</p><p>gerado por ela.</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 2/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>No entanto, a asserção II não é uma justificativa</p><p>correta da asserção I. Embora a regra da mão</p><p>direita seja utilizada para determinar a direção do</p><p>campo magnético gerado por uma corrente</p><p>elétrica, ela não explica diretamente a formação</p><p>das estruturas rotacionais circundando as linhas</p><p>de corrente. A relação entre as asserções é que</p><p>ambas são verdadeiras, mas a asserção II não é</p><p>uma explicação direta ou justificativa da asserção</p><p>I.</p><p>2 Marcar para revisão</p><p>Uma superfície plana de área escalar A� 3,0 cm     é</p><p>irradiada por um campo magnético uniforme com fluxo</p><p>de campo Φ �0,90 mWb  . Sabendo que a normal da</p><p>superfície e o campo magnético formam um ângulo de</p><p>60  , calcule a intensidade desse campo.</p><p>2</p><p>m</p><p>o</p><p>| →B| = 6, 0T</p><p>| →B| = 1, 35T</p><p>| →B| = 5, 4T</p><p>| →B| = 0, 006T</p><p>| →B| = 3, 46T</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 3/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>A questão pede para calcular a intensidade do</p><p>campo magnético que irradia uma superfície plana.</p><p>Para isso, devemos utilizar a fórmula do fluxo</p><p>magnético, que é dado por Φ = B � A * cos(θ),</p><p>onde B é a intensidade do campo magnético, A é a</p><p>área da superfície e θ é o ângulo entre a normal da</p><p>superfície e o campo magnético. Substituindo os</p><p>valores dados na questão na fórmula, temos que B</p><p>= Φ / �A * cos(60º)). Realizando os cálculos,</p><p>obtemos que a intensidade do campo magnético é</p><p>de 6,0T, que corresponde à alternativa A.</p><p>m</p><p>m</p><p>3 Marcar para revisão</p><p>Um anel condutor, com raio e constituído</p><p>de 100 espiras, conduz uma corrente elétrica</p><p>. Calcule a resultante do campo magnético</p><p>ao longo do eixo do anel, na direção , a uma distância</p><p>de do centro do anel.</p><p>r = 0, 60m</p><p>I = 5, 0A</p><p>z</p><p>0, 80m</p><p>→B = (2, 5 × 10−4k̂)T</p><p>→B = (1, 9 × 10−4k̂)T</p><p>→B = (3, 1 × 10−4k̂)T</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 4/14</p><p>D</p><p>E</p><p>→B = (1, 1 × 10−4k̂)T</p><p>→B = (9, 4 × 10−4k̂)T</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>O campo magnético no centro de um anel circular</p><p>é dado por: . No caso, o campo</p><p>magnético no ponto P, a uma distância</p><p>do centro do anel, é dado por:</p><p>.Substituindo os valores,</p><p>temos:</p><p>.</p><p>→B = k̂</p><p>μ0I</p><p>2r</p><p>d = 0, 80m</p><p>→B = k̂ = k̂</p><p>μ0I</p><p>2r</p><p>d</p><p>r</p><p>μ0Id</p><p>2r2</p><p>→B = k̂ = 1, 1 × 10−4 Tk̂</p><p>4π×10−7 N/A2×5,0 A×0,80m</p><p>2×(0,60m)2</p><p>4 Marcar para revisão</p><p>Quando uma partícula carregada e com velocidade não</p><p>nula é submetida a um campo magnético uniforme</p><p>perpendicular ao seu movimento inicial, passa a</p><p>descrever a trajetória de um movimento circular</p><p>uniforme. Considere uma partícula puntual com carga</p><p>elétrica q=1,6�10 C    e massa m=9,11 � 10 kg.</p><p>Acionamos um campo magnético uniforme e a</p><p>partícula passou a apresentar uma velocidade angular</p><p>ω�1,54�10 s   . Sabendo que a relação entre as</p><p>velocidades tangencial e angular é v=ω R, onde R é o</p><p>raio da trajetória circular, calcule a intensidade desse</p><p>campo magnético.</p><p>�19 �31</p><p>10 �1</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 5/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>| →B| = 87, 7T</p><p>| →B| = 8, 77T</p><p>| →B| = 0, 877T</p><p>| →B| = 0, 0877T</p><p>| →B| = 0, 00877T</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>A questão envolve a aplicação da fórmula da força</p><p>magnética que atua sobre uma partícula carregada</p><p>em movimento, que é dada por F = qvB, onde F é a</p><p>força, q é a carga da partícula, v é a velocidade da</p><p>partícula e B é a intensidade do campo magnético.</p><p>Como a partícula está em movimento circular, a</p><p>força magnética é igual à força centrípeta, ou seja,</p><p>F = mv²/R, onde m é a massa da partícula e R é o</p><p>raio da trajetória. Substituindo a expressão da</p><p>velocidade v = ωR na fórmula da força centrípeta,</p><p>temos F = mω²R². Igualando as duas expressões</p><p>para a força, temos qvB = mω²R². Simplificando,</p><p>encontramos B = mω²R/qv. Substituindo os valores</p><p>dados na questão, encontramos que a intensidade</p><p>do campo magnético é 0,0877T, que corresponde</p><p>à alternativa D.</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 6/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>5 Marcar para revisão</p><p>Considere uma bobina circular de raio ,</p><p>com 30  espiras, em formato de anel, apoiada no plano</p><p>xy. A bobina conduz uma corrente elétrica de 5,0 A  em</p><p>sentido anti-horário. Um campo magnético</p><p>atua sobre a bobina. Calcule o vetor</p><p>torque que age sobre a bobina. �Sugestão: cuidado</p><p>com a orientação correta do sistema coordenado).</p><p>r = 0, 0500m</p><p>→B = 1, 20T î</p><p>→τ = (1, 18N .m)k̂</p><p>→τ = (1, 41N .m)ĵ</p><p>→τ = −(1, 41N .m)ĵ</p><p>→τ = −(1, 18N .m)k̂</p><p>→τ = (1, 18N .m)</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>O vetor torque que age sobre a bobina pode ser</p><p>calculado pela fórmula , onde é o</p><p>número de espiras, é a corrente, é a área da</p><p>bobina e é o campo magnético. Como a bobina</p><p>está no plano xy e a corrente flui no sentido anti-</p><p>horário, o vetor área aponta na direção positiva</p><p>do eixo y. Portanto, o vetor torque também</p><p>→τ = NIA →B N</p><p>I A</p><p>→B</p><p>→A</p><p>→τ</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 7/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>aponta na direção positiva do eixo y, resultando</p><p>em .→τ = (1, 41N .m)ĵ</p><p>6 Marcar para revisão</p><p>As diferentes categorias de materiais magnéticos</p><p>permitem aplicações em diversos campos da ciência e</p><p>tecnologia. Qual dos seguintes materiais, que abaixo da</p><p>temperatura crítica, é considerado antiferromagnético?</p><p>Ferro</p><p>Cobre</p><p>Manganês</p><p>Ouro</p><p>Zinco</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>O manganês é um exemplo de material</p><p>antiferromagnético, o que significa que seus</p><p>momentos magnéticos individuais se alinham em</p><p>direções opostas, resultando em uma</p><p>magnetização líquida nula.</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 8/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>7 Marcar para revisão</p><p>Os solenoides são componentes essenciais em uma</p><p>variedade de dispositivos eletromagnéticos. Eles são</p><p>formados por uma série de espiras condutoras isoladas</p><p>eletricamente, dispostas em formato helicoidal e sem</p><p>contato direto entre si. Esses dispositivos</p><p>desempenham um papel fundamental em aplicações</p><p>como motores elétricos, eletroválvulas e relés. Qual é a</p><p>função principal de um solenoide?</p><p>Armazenar energia elétrica</p><p>Converter energia elétrica em energia térmica</p><p>Produzir corrente elétrica contínua</p><p>Gerar um campo magnético quando uma</p><p>corrente elétrica passa por ele</p><p>Transmitir sinais de rádio</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 9/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>Os solenoides são projetados para produzir um</p><p>campo magnético intenso quando uma corrente</p><p>elétrica passa por eles. Esse campo magnético é</p><p>usado para diversos propósitos, como mover</p><p>objetos ferromagnéticos, acionar dispositivos</p><p>mecânicos ou gerar um campo magnético estável</p><p>em torno do solenoide.</p><p>8 Marcar para revisão</p><p>Os solenoides são amplamente utilizados em várias</p><p>aplicações, incluindo a indústria automotiva. Eles</p><p>desempenham um papel crucial em sistemas como</p><p>fechaduras elétricas, acionadores de válvulas</p><p>eletromagnéticas e sistemas de injeção de</p><p>combustível. Qual das alternativas a seguir descreve</p><p>corretamente o formato físico dos solenoides?</p><p>Esferas condutoras empilhadas</p><p>Fios condutores trançados</p><p>Placas condutoras interligadas</p><p>Anéis condutores entrelaçados</p><p>Espiras condutoras em formato helicoidal</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 10/14</p><p>Gabarito Comentado</p><p>Os solenoides são compostos por espiras</p><p>condutoras dispostas em formato helicoidal. Essa</p><p>configuração permite que a corrente elétrica flua</p><p>ao longo do solenoide, gerando um campo</p><p>magnético concentrado e eficiente.</p><p>9 Marcar para revisão</p><p>Um próton move-se na horizontal, livre de qualquer tipo</p><p>de força, à velocidade da luz, quando entra em um</p><p>campo magnético orientado de baixo para cima, e</p><p>então começa a realizar uma curva, de baixo para</p><p>cima. Durante a sua curva, o próton alcança um ponto</p><p>em que passa a experimentar também um campo</p><p>elétrico orientado de cima para baixo, e por conta</p><p>disto, volta a se mover em linha reta, da esquerda para</p><p>a direita, como ilustra a figura abaixo, onde a trajetória</p><p>do próton é a linha azul:</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 11/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>Na terceira etapa do trajeto, onde o próton retorna a se</p><p>mover em linha reta, atua sobre ele:</p><p>a força de Lorentz</p><p>a força magnética somente</p><p>a força elétrica somente</p><p>a força gravitacional somente</p><p>a força centrípeta somente</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 12/14</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>No momento em que o próton retorna a andar em</p><p>linha reta, que é a terceira etapa do seu trajeto,</p><p>atuam sobre ele as forças Elétrica e Magnética, e a</p><p>composição de ambas as forças, formam a força</p><p>de Lorentz.</p><p>10 Marcar para revisão</p><p>Seja um feixe de partículas positivas, de cargas</p><p>individuais q=1,6 �10 C,  que se movem com</p><p>velocidade em módulo ,   e que</p><p>adentram uma região de campo magnético uniforme</p><p>. A velocidade das partículas está no plano</p><p>xz  e forma um ângulo de 30   com a direção positiva</p><p>de z. Calcule o vetor força magnética que atuará sobre</p><p>cada partícula no exato instante que entrar em contato</p><p>com esse campo magnético.</p><p>�19</p><p>|→v| = 3, 0 × 105m/s</p><p>→B = 2, 0Tk̂</p><p>o</p><p>→F = 4, 8 × 10−14Nĵ</p><p>→F = −4, 8 × 10−14Nĵ</p><p>→F = 8, 3 × 10−14Nk̂</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 13/14</p><p>D</p><p>E</p><p>→F = −8, 3 × 10−14Nk̂</p><p>→F = −4, 8 × 10−14N î</p><p>Resposta correta</p><p>Parabéns, você selecionou a alternativa</p><p>correta. Confira o gabarito comentado!</p><p>Gabarito Comentado</p><p>A força magnética que atua sobre uma partícula</p><p>carregada em movimento é dada pela expressão</p><p>, onde é a velocidade da</p><p>partícula, é o campo magnético e é a carga da</p><p>partícula. Neste caso, a velocidade da partícula</p><p>está no plano xz e forma um ângulo de 30 graus</p><p>com a direção positiva de z. O campo magnético é</p><p>uniforme e aponta na direção k. Ao realizar o</p><p>produto vetorial entre a velocidade e o campo</p><p>magnético, obtemos que a força magnética atua na</p><p>direção negativa de j, ou seja,</p><p>.</p><p>→F = q(→v × →B) →v</p><p>→B q</p><p>→F = −4, 8 × 10−14Nĵ</p><p>15/09/2024, 13:02 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/</p><p>https://estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/66e703a1cdbde4fa50acf6de/gabarito/ 14/14</p>