FIS123 Lista09

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Instituto de Física da Universidade Federal da Bahia 
 Departamento de Física do Estado Sólido 
 Física Geral e Experimental III – Fis123 
 
9a Lista de Exercícios 
Lei de Faraday 
1. Uma chapa condutora, pendurada pelo ponto O pode oscilar como um pêndulo através de um campo 
magnético, como é mostrado na figura 1. Se ela tiver dentes, ela oscilará livremente, mas se ela fosse 
maciça, seu movimento seria fortemente amortecido. Explique a razão deste fato. 
 
2. Um solenóide pequeno, transportando uma corrente constante, está se movendo na direção de uma 
espira condutora, como mostra a figura 2. Qual é o sentido da corrente induzida na espira visto pelo 
observador que aparece na figura? Justifique. Resp: Horário 
 
3. Dois trilhos retilíneos condutores formam um ângulo reto no ponto de junção de suas extremidades. Uma 
barra condutora em contato com os trilhos parte do vértice no instante t = 0 e se move com velocidade 
constante de 5,20 m/s para a direita, como mostra a figura 3. Um campo magnético de 0,350T aponta para 
fora da página. Calcular: (a) O fluxo através do triângulo formado pelos trilhos e a barra no instante t=0,30s 
e (b) a fem induzida no triângulo nesse instante. (c) De que modo a fem induzida no triângulo varia com o 
tempo? Resp: a) 85,2Tm2 b) 56,8V c) Linearmente. 
 
4. Uma antena circular de televisão para UHF (freqüência ultra-elevada) tem um diâmetro de 11cm. 0 
campo magnético de um sinal de TV é normal ao plano da antena e, num dado instante, seu módulo está 
variando na taxa de 0, 16 T/s. 0 campo é uniforme. Qual é a fem na antena? Resp: 1,5 mV 
 
5. Liga-se um voltímetro entre os trilhos de uma estrada de ferro, cujo espaçamento é de 1,5 m. Os trilhos 
são supostos isolados um do outro. A componente vertical do campo magnético terrestre no local é de 0,5 
G. Qual é a leitura do voltímetro quando passa um trem a 150 km/h? Resp: 3,13 mV 
 
6. Em 1831, Michael Faraday fez girar urn disco de cobre entre os polos de um imã em forma de ferradura e 
observou o aparecimento de uma f.e.m constante entre duas escovas, uma em contato com o eixo do disco 
e a outra na periferia. Seja a o raio do disco. (a) Se o disco gira com velocidade angular ω, com seu plano 
perpendicular ao campo magnético uniforme B, qual é a f.e.m. gerada entre o eixo e a periferia? (b) Devido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 1 Figura 2 Figura 3 
x x x x x x
x x x x x x
x x x x x x
x x x x x x
x x x
x x x
o
 2 
a esta f.e.m., passa uma corrente de intensidade I entre o eixo e a periferia. Calcule o torque necessário 
para manter o disco girando e mostre que a potência fornecida é igual a potência gerada. Resp: a) 
2
2Baω
ε = b) 
2
2BaI
=τ ; ε I = τ ω 
7. Uma espira retangular de lados a e b afasta-se com velocidade i
�
�
ovv = de um fio retilíneo muito longo, 
que transporta corrente continua de intensidade I. A espira tem resistência R e auto-indutância desprezível. 
No instante considerado, sua distância ao outro fio é x (Veja figura abaixo). (a) Calcule o fluxo Φ de B 
através da espira nesse instante. (b) Calcule a magnitude I’ e o sentido do percurso da corrente induzida na 
espira nesse instante. Resp: a) 





+=Φ
x
abIo 1ln
2pi
µ
 b) )v(2' tatR
baI
I
o
o
+
=
pi
µ
, horário 
 
 
 
 
 
 
 
8. Uma barra condutora de comprimento L, massa m e resistência R, desliza sem atrito sobre dois trilhos 
condutores, paralelos e inclinados de um ângulo θ em relação à horizontal, como mostra a figura acima. Na 
região existe um campo magnético uniforme orientado para cima. (a) Calcule a velocidade terminal 
estacionária que a barra adquire. (b) Mostre que a taxa de produção de energia térmica na barra é igual à 
taxa com que a barra está perdendo energia potencial gravitacional. (c) Discuta a situação onde o campo 
magnético seja orientado para baixo. 
 
9. Uma região cilíndrica de diâmetro de 3,3 cm contém um campo magnético paralelo a seu eixo. Esse 
campo varia senoidalmente com o tempo, com freqüência de 15 Hz, entre os limites de 29,6 T e 30 T. Qual 
é o valor máximo do campo elétrico induzido a uma distância de 1,6 cm do eixo? 
 
x
a
b
I
v
θ
B
L