Atividade fisica experimental

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ATIVIDADE 07 DE FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II 
INSTRUÇÕES: 
Entrega da atividade 31/10/2023; 
Todas as questões devem trazer seus respectivos cálculos. 
Discente:_______________________________________________________________________________ 
1) Uma espira de fio isolada, com área de 0,0900 m
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, está em um campo magnético uniforme com valor inicial 
de 3,80 T, é perpendicular ao plano da espira e está diminuindo a uma taxa constante de 0,190 T/s. (a) Qual é 
a fem induzida nessa espira? (b) Se a espira possui uma resistência de 0,600 V, determine a corrente induzida 
na espira. 
Resp. (a) (a) 17,1 mV (b) 28,5 mA 
2) Uma espira circular com raio de 12,0 cm e orientada no plano horizontal xy está localizada em uma região 
de campo magnético uniforme. Um campo de 1,5 T está orientado ao longo do sentido positivo de Oz, que é 
de baixo para cima. (a) Se a espira for removida da região do campo em um intervalo de tempo de 2,0 ms, 
determine a fem média que será induzida na espira durante o processo de remoção. (b) Se a bobina for vista 
de cima para baixo, a corrente induzida na espira estará em sentido horário ou anti-horário? 
Resp. a) 34 V (b) sentido anti-horário 
3) Uma espira circular de ferro flexível possui circunferência inicial de 165,0 cm, mas essa circunferência 
diminui a uma taxa constante de 12,0 cm/s em virtude de um puxão tangencial no fio. A espira está em um 
campo magnético uniforme e constante, orientado perpendicularmente ao plano da espira e com módulo igual 
a 0,500 T. (a) Determine a fem induzida na espira, no instante em que se passaram 9,0 s. (b) Determine o 
sentido da corrente induzida na espira, olhando-se ao longo do sentido do campo magnético. 
Resp. (a) 5,44 mV (b) sentido horário 
4) O rotor de um pequeno gerador é constituído por uma bobina chata de seção reta quadrada de lado igual a 
1,60 cm, com 120 espiras. A bobina gira em um campo magnético de 0,0750 T. Qual será a velocidade angular 
da bobina, se a fem máxima produzida for igual a 24,0 mV? 
Resp. 10,4 rad/s 
5) Uma espira de fio circular está em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme, como 
indica figura abaixo. O campo magnético está entrando no plano da figura. Determine o sentido (horário ou 
anti-horário) da corrente induzida na espira quando: (a) B está aumentando; (b) B está diminuindo; (c) B 
permanece constante com um valorigual a B0. Explique seu raciocínio. 
 
Resp.	(a) sentido anti-horário (b) sentido horário (c) nenhuma corrente induzida 
6) Duas espiras fechadas A e C estão próximas de um fio longo transportando uma corrente I. (a) Determine 
o sentido (horário ou anti-horário) da corrente induzida em cada espira se I estiver diminuindo constantemente. 
 
 
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(b) Enquanto I está diminuindo, qual é a direção da força resultante que o fio exerce sobre cada espira? 
Explique como você obteve a resposta. 
 
Resp. (a) C: sentido anti-horário; A: sentido horário (b) em direção ao fio 
7) Uma espira de fio circular com raio r 	0,0250m e resistência R 	0,390 V	está em uma região de campo 
magnético espacialmente uniforme, como mostra a figura abaixo. O campo magnético está direcionado para 
dentro do plano da figura. Em t0, B0.Ocampomagnético, então, começa a aumentar, com B(t) 	(0,380 T/s
3
)t3
. 
Qual é a corrente na espira (módulo, direção e sentido) no instante em que B 	1,33 T? 
 
 Resp. 13,2 mA, sentido anti-horário 
8) Na figura abaixo, uma barra condutora de comprimento L=	 30,0 cm se move através de um campo 
magnético, de módulo 0,450 T, orientado para dentro do plano da figura. A barra se desloca com velocidade 
v	=	5,0 m/s no sentido indicado. (a) Qual é a diferença de potencial entre as extremidades da barra? (b) Qual 
dos dois pontos, a ou b, possui potencial mais elevado? (c) Quando as cargas na barra estão em equilíbrio, 
quais são o módulo, a direção e o sentido do campo elétrico no interior da barra? (d) Quando as cargas na 
barra estão em equilíbrio, qual dos dois pontos, a ou b, possui excesso de carga positiva? (e) Qual é a diferença 
de potencial através da barra, caso ela se mova (i) paralelamente a ab e (ii) diretamente para fora da página? 
 
Resp. (a) 0,675 V (b) b (c) 2,25 V/m, b para a (d) b (e) (i) 0 (ii) 0 
9) Na figura, uma barra condutora ab está em contato com os trilhos ca e db. O dispositivo encontra-se em 
um campo magnético uniforme de 0,800 T, perpendicular ao plano da figura. (a) Calcule o módulo da fem 
induzida na barra quando ela se desloca da esquerda para a direita com velocidade igual a 7,50 m/s. (b) Em 
que sen tido a corrente flui na barra? (c) Sabendo que a resistência do circuito abcd é igual a 1,50 V	
(supostamente constante), determine o módulo, a direção e o sentido da força necessária para manter a barra 
 
 
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se deslocando da esquerda para a direita com velocidade de 7,50 m/s. Despreze o atrito. (d) Compare a taxa 
do trabalho mecânico realizado pela força magnética (Fv) à taxa da energia térmica dissipada no circuito (I2R). 
 
Resp. (a) 3,00V (b) b para a (c) 0,800 N, à direita (d) 6,00 W para cada 
10) Um circuito retangular se move a uma velocidade constante de 3,0 m/s para dentro, através e para fora de 
um campo magnético uniforme de 1,25 T, como indica a figura abaixo. A região do campo magnético é 
consideravelmente maior que 50,0 cm. Ache o módulo e o sentido (horário ou anti-horário) da corrente 
induzida no circuito enquanto ele (a) entra no campo magnético; (b) está totalmente dentro do campo, porém 
ainda se movendo; e (c) movendo-se para fora do campo. (d) Desenhe um gráfico da corrente nesse circuito 
em função do tempo, incluindo os três casos anteriores. 
 
Resp. a) 0,225 A, sentido horário (b) 0 (c) 0,225 A, sentido anti-horário 
11) O campo magnético no interior de um solenoide reti- líneo longo, com seção reta circular de raio R, está 
crescendo a uma taxa dB/dt. (a) Qual é a taxa de variação do fluxo magnético através de um círculo de raio r1 
no interior do solenoide, perpendicular ao eixo do solenoide e centralizado sobre seu eixo? (b) Calcule o 
módulo do campo elétrico induzido no interior do solenoide, a uma distância r1 de seu eixo. Mostre a direção 
e o sentido desse campo em um diagrama. (c) Qual é o módulo do campo elétrico induzido fora do solenoide, 
a uma distância r2 de seu eixo? (d) Faça um gráfico do campo elétrico induzido em função da distância r de 
seu eixo, desde r =	0 até r =	2R. (e) Qual é o módulo da fem induzida em uma espira circular de raio igual a 
R/2 que possui centro sobre o eixo do solenoide? (f) Qual será o módulo da fem induzida, se o raio da espira 
do item (e) for igual a R? (g) E se o raio da espira do item (e) for igual a 2R? 
Resp. (a)	𝜋𝑟#$
%&
%'
 
(b)	()
$
%&
%'
				(c)
 *+
$(+
%&
%'
 (d) ,*
+
-
%&
%'
 (f) )𝜋
 
𝑅$ %&
%'
 (g) )𝜋
 
𝑅$ %&
%'
 
12) Um solenoide fino possui 400 espiras por metro e raio de 1,10 cm. A corrente no solenoide cresce a uma 
taxa uniforme di/dt. O campo elétrico induzido em um ponto próximo do centro do solenoide e a uma 
distância de 3,50 cm de seu eixo é igual a 8,0 x 10
6 V/m. Calcule di/dt. 
Resp. 9,21 A/s 
13) Um solenoide reto longo, com seção reta de área igual a 8,00 cm
2
, contém 90 espiras por centímetro e 
conduz uma corrente igual a 0,350 A. Um segundo enrolamento com 12 espiras circunda o centro do 
solenoide. A corrente no solenoide é desligada, de modo que o campo magnético deste se anula em 0,0400 s. 
Qual é a fem média induzida no segundo enrolamento? 
Resp. 0,950 mV 
 
 
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14) Suponha que as placas paralelas na figura possuam área de 3,00 cm
2 e estejam separadas por uma lâmina 
de dielétrico com 2,50 mm de espessura, que preenche completamente o volume entre as placas. O dielétrico 
possui constante dielétrica de 4,70. (Os efeitos das bordas podem ser desprezados.) Em determinado instante, 
a diferença de potencial entre as placas é igual a 120 V e a corrente de condução iC é igual a 6,00 mA. Nesse 
instante, quais são:(a) a carga q em cada placa; (b) a taxa de variação da carga sobre as placas; (c) a corrente 
de deslocamento no dielétrico? 
 
Resp . (a) 0,599 nC (b) 6,00 mA (c) 6,00 mA 
15) Um solenoide retilíneo muito longo, com área de seção reta igual a 2,00 cm
2
, é enrolado com 90,0 voltas 
de fio por centímetro. Começando em t = 0, a corrente no solenoide está aumentando de acordo com i(t) = 
(0,160 A/s
2
)t2. Um enrolamento secundário de 5 voltas envolve o solenoide em seu centro, de modo que o 
enrolamento secundário possui a mesma seção reta do solenoide. Qual é o módulo da fem induzida no 
enrolamento secundário no instante em que a corrente no solenoide é 3,20 A? 
Resp. 16,2 mV 
16) Um dielétrico de permissividade 3,5 x	10
11 F/m preenche completamente o volume entre duas placas de 
um capacitor. Para t > 0, o fluxo elétrico através do dielétrico é (8,0 x	10
3 V 	m/s
3
)t3. O dielétrico é ideal e não 
magnético; a corrente de condução no dielétrico é igual a zero. Em qual instante a corrente de deslocamento 
no dielétrico é igual a 21 mA? 
Resp. 5,0 s