Física 3 UFPE - PROVA 3A UNIDADE - 2017.1 (RESOLVIDA)

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO - Departamento de Física
Física Geral 3 – 3ª Prova – Primeiro Semestre/2017 – 26/06/2017 – 08:00 às 10:00 h
Nome : ____________________________________________________ 
CPF : _____________________________________Turma: _________
 
Observações
1. Esta prova contém 2 questões objetivas, de múltipla escolha, e 2 questões discursivas. 
• Questões objetivas: marque com um X uma das alternativas, use caneta azul ou preta. 
Questões com mais de uma opção marcada não serão pontuadas.
• Questões discursivas: responda no caderno de respostas, a resposta pode ser de lápis.
2. As folhas dessa prova e do caderno de respostas não devem ser destacadas. Provas com folhas 
destacadas não serão consideradas.
3. Celulares devem estar desligados e fora do alcance, junto com o restante do seu material.
4. Sa da apenas após as 9 h. ıı
5. Em todas as questões desta prova, a permeabilidade do vácuo é representada por 0.
Questões Objetivas
QUESTÃO 1 [1,5] O circuito ilustrado ao lado contém uma fonte de
força eletromotriz E = 18 V, dois resistores de mesma resistência
 e um indutor de indutância . No instante de
tempo a chave é fechada. Assinale a alternativa que indica a
corrente na fonte em e para :
(a) .
(b) .
(c) 
(d) 
(e) 
QUESTÃO 2 [1,5] Na figura ao lado, , 
e e a fonte ideal tem uma força eletromotriz E =
60,0 V. A chave é mantida na posição a durante um longo tempo
antes de ser colocada na posição b. Assinale abaixo a alternativa
que indica a amplitude das oscilações da corrente, I, no circuito LC
após a chave ser colocada na posição b. 
(a) 
(b) 
(c) 
(d) 
(e) 
Questão 1: [ ] Correta 
Questão 2: [ ] Correta
Questão 3: ________
Questão 4: ________
Nota Final: ________
Questões Discursivas
QUESTÃO 3 [3,5] (responda no caderno de respostas).
(a) [1,0] Determine o módulo e descreva as linhas de campo do campo magnético gerado por um fio 
retilíneo longo conduzindo uma corrente i ao longo do eixo x, ver figura (a) abaixo. Soluções através da 
Lei de Ampère ou da Lei de Biot-Savart serão igualmente aceitas, desde que estejam corretas.
(b) [1,0] Considere agora uma chapa no plano xy, que podemos aproximar como infinita, conduzindo uma
corrente na direção x com densidade uniforme  por unidade de largura, veja a figura (b) abaixo. 
Utilizando o resultado da letra (a), deduza a direção e o sentido do campo magnético acima e abaixo da 
placa.
(c) [1,5] Utilize o resultado da letra (b) e a lei de Ampère para calcular o módulo do campo acima e 
abaixo da placa.
QUESTÃO 4 [3,5] (responda no caderno de
respostas). A figura mostra uma espira condutora
quadrada de lado , localizada no plano . A espira
desloca-se ao longo do eixo com velocidade de
módulo , onde é a distância da extremidade
esquerda da espira ao eixo . Tal espira está submetida a
um campo magnético variável no espaço que aponta
para fora do plano da página e cujo módulo é dado por
, onde é uma constante positiva. Nestas
circunstâncias, determine:
(a) [1,5] O módulo do fluxo magnético através da espira.
(b) [1,0] O módulo da força eletromotriz induzida na espira.
(c) [1,0] O sentido de circulação da corrente induzida (horário ou anti-horário). Justifique sua resposta.
Gabarito: questões 3 e 4
QUESTÃO 3
(a) Consideremos uma curva amperiana circular de raio 
em torno do fio. Considerando o sistema de coordenadas ao lado, com a
corrente saindo da folha, vamos circular a curva amperiana no sentido
anti-horário. Por questões de simetria, o campo magnético descreverá
linhas circulares em torno do fio independentemente da posição .
Segue da Lei de Ampère que 
(b) O plano de correntes pode ser entendido como uma
superposição de fios, como o da letra (a), em paralelo sobre o
plano . Assim, também não esperamos ter nenhuma
dependência do campo magnético com a posição e a
análise fica restrita ao plano . Notemos então, ver a figura ao
lado, que todo elemento de corrente atravessando o eixo 
em uma determinada posição resulta, a partir do resultado de
(a), em um certo campo num ponto no plano . Haverá
então um elemento na posição simétrica com o
primeiro que ocasionará um campo que cancelará a
componente do campo, ver figura. O resultado é que 
• Acima do plano : campo magnético aponta na direção negativa de 
• Abaixo do plano : campo magnético aponta na direção positiva de 
(c) Com a definição da direção do campo na letra (b),
podemos utilizar a curva amperiana retangular ao para
calcular o módulo do campo a partir da Lei de Ampère:
 
QUESTÃO 4
(a) 
s + a
(b) 
(c) Com o passar do tempo aumenta, logo pela Lei de Lenz uma corrente induzida circula no sentido
horário, com entrando no plano do papel, gerando um fluxo contrário a tal fluxo indutor. 
	UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO - Departamento de Física
	Nome : ____________________________________________________