ELETROMAG - resolução lista 5

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Andrey trafica de 
hortelã diferenciado 
COMO FAZER FRANGO COM HORTELÃ 
DIFERENCIADO 
BY PALMIRINHA & ANDREY 
Agora sim, Digimon > pokemon 
#1 
Um solenóide de raio R=1,7e-02 m é feito de um pedaço longo de fio de raio r=2,00e-03 m, 
comprimento l=13,77 m e resistividade r=1,28e-03 ohm.m. (Observe que o comprimento do 
solenoide e' muito maior que o raio e que há apenas uma camada de enrolamentos do fio para 
formar o solenóide.) Encontre o campo magnético no centro do solenóide se o fio for conectado 
a uma bateria que tem uma fem de E=20,00 V. Use Pi=3,14. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
#2 
Têm sido sugerido aceleradores de projéteis para lançar cargas ao espaço sem usar foguetes 
químicos e também como armas de guerra terra-ar anti-mísseis. Um modelo portátil de 
acelerador de projéteis (Figura P22.60 do livro) consiste em dois trilos horizontais paralelos e 
longos separados por uma distância de d=1,56e-02 m, conectados por uma barra BD de massa 
m=4,00e-03 kg. A barra está originalmente em repouso no ponto médio dos trilhos e está livre 
para deslizar sem atrito. Quando a chave é fechada, forma-se rapidamente uma corrente 
elétrica no circuito ABCDEA. Os trilhos e a barra têm baixa resistência elétrica e a corrente é 
limitada a um valor constante de I=27,00 A pela fonte de alimentação. Encontre a velocidade da 
barra após ela ter se deslocado por 130 cm em direção ao final do trilho. OBS: a resposta desse 
problema será diferente depois de estudarmos a lei de Faraday, não considere a lei de Faraday, 
apenas use os resultados do capítulo 22. Use Pi=3,14 e de a resposta em m/s. Use apenas a força 
calculado no centro da barra para dar sua resposta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
#3 
Uma espira de fio na forma de um retângulo de largura w=1,00e-01 m e comprimento L=1,00 m 
e um fio longo e reto, que conduz uma corrente I e está a uma distância h=1,00e-02 m da espira, 
encontram-se sobre uma mesa. Primeiramente determine o fluxo magnético através da espira 
devido à corrente I. Suponha que a corrente esteja variando com o tempo de acordo com I=a+bt, 
onde a e b são constantes. Determine a fem induzida da espira se b=14,00 A/s. De a resposta 
em Volts. 
 
 
 
#4 
Considere a montagem mostrada na Figura P23.10 do livro. Suponha que R=R1=7,00 ohms, 
l=L1=1,6 m e que um campo magnético uniforme de B1=3,2 T está orientado para dentro da 
página. Com que velocidade v a barra deve ser deslocada para produzir uma corrente de I1=0,5A 
no resistor? De a resposta em m/s. 
 
 
 
#5 
Uma haste condutora de comprimento l se desloca sobre dois trilhos horizontais, sem atrito, 
como mostrado na figura P23.10. Se uma força constante de F1=1,00 N movimentar a barra a 
v1=2,10 m/s através de um campo magnético B que esteja orientado para dentro da página, 
qual é a corrente no resistor R de R1=8,00 ohms? 
 
 
 
#6 
Uma bobina retangular de resistência R1=19,00 ohms tem N1=420,00 espiras, cada uma com 
comprimento L1=1,76e-02 m e largura w1=1,00e-02 m, como mostrado na figura. A bobina 
desloca-se para dentro de um campo magnético uniforme de B1=0,5 T com velocidade 
constante v1=30,00 m/s. Qual a magnitude da força magnética total F sobre a bobina enquanto 
sai do campo? De a resposta em N. 
 
#7 
Para a situação mostrada na figura P23.21 do livro, o campo magnético na região circular varia 
com o tempo de acordo com a expressão B = a1 t^3 - b1 t^2 + c1, sendo a1=1,17 T/s^3, b1=2,83 
T/s^2, c1=0,66 T, r_2=2R, R=R1=1,90e-02 m. Calcule a magnitude da força exercida sobre um 
elétron situado no ponto P_2 quando t=t1=1,38 s. De a resposta em N e use que a carga do 
elétron é 1,6e-19C. 
 
 
 
#8 
A corrente em um indutor de L1=6,22e-02 H varia com o tempo como I= t^2 - a1 t, onde a1=4,10 
em unidades SI. Encontre a magnitude da fem induzida em t= t1=1,34 s. De a resposta em Volts. 
 
 
 
 
#9 
Uma bobina toroidal tem raio maior R= R1=1,77 m e um raio menor r= r1=6,1e-02 m e é enrolada 
com N=N1=340,00 espiras de fio bem próximas entre si, como mostrado na figura. Como R>>r, 
o campo magnético dentro da região do toro é essencialmente o campo de um solenoide longo 
que tenha sido curvado na forma de um circulo grande de raio R. Modelando o campo como 
sendo uniforme dentro do solenoide longo, calcule a auto-indutância dessa bobina toroidal. Use 
Pi=3.14 e de a resposta em H. 
 
 
 
#10 
Algumas bactérias (como por exemplo a Aquaspirillum magnetotacticum) tendem a nadar em 
direção ao polo norte geográfico da Terra pois elas contém pequenas partículas, chamadas de 
magnetossomos, que são sensíveis à campos magnéticos. Se uma linha de transmissão 
carregando I=100,00 A é colocada sob a água, até que distância da linha o seu campo magnético 
seria suficiente para interferir com a migração das bactérias? Assuma que um campo menor do 
que p=5,00 porcento do campo magnético da Terra (B=5,0e-5 T) tem efeito desprezível na 
bactéria. Dê sua resposta em m. 
 
#11 
Considere dois fios muito longos e paralelos dispostos ortogonalmente ao plano xy. O primeiro 
fio tem uma corrente I=5,00 A e é colocado nas coordenadas x=0 e y=a=0,63 m. Já o segundo fio 
é colocado nas coordenadas x=0, y=-a e tem corrente -I. Qual a intensidade do campo magnético 
que esses fios produzem em x=d=0,24 m e y=0? Dê sua resposta em T. 
 
(ai coloca as variáveis e resolve) 
 
#12 
 Uma barra de comprimento L=0,20 m, inicialmente em repouso, está livre para deslizar sem 
atrito entre dois trilhos metálicos horizontais e paralelos. Existe um campo magnético uniforme 
B=2,17 T entrando no plano definido pelos trilhos. No instante t=0 uma das extremidades dos 
trilhos é submetida a uma diferença de potencial de V=12,99 V. A barra tem uma resistência 
R=7,45 ohms, massa m=0,55 kg e todas as outras resistências no circuito podem ser 
desprezadas. Qual a aceleração da barra em t=0? Dê a sua resposta em m/s^2. 
 
𝒂 = 
∆𝑽 ∗ 𝑩 ∗ 𝒍
𝒎 ∗ 𝑹
 
 
𝟏𝟐,𝟗𝟗∗𝟐,𝟏𝟕∗𝟎,𝟐𝟎
𝟎,𝟓𝟓∗𝟕,𝟒𝟓
 = 76,36 
 
 
 
#13 
Uma barra de comprimento L=0,30 m, inicialmente em repouso, está livre para deslizar sem 
atrito entre dois trilhos metálicos horizontais e paralelos. Existe um campo magnético uniforme 
B=1,09 T entrando no plano definido pelos trilhos. No instante t=0 uma das extremidades dos 
trilhos é submetida a uma diferença de potencial de V=10,44 V. A barra tem uma resistência 
R=6,23 ohms, massa m=0,57 kg e todas as outras resistências no circuito podem ser 
desprezadas. Qual a velocidade terminal da barra em m/s? 
 
𝒗 =
∆𝑽
𝒍∗𝑩
 
 
10,44
0,30∗1,09
 = 31,92 m/s 
 
 
#14 
Um fio muito longo é atravessado por uma corrente I=5,38 A. Uma barra de metal de 
comprimento L=5,50e-02 m (disposta ortogonalmente ao fio) está se movendo com velocidade 
constante v=11,05 m/s e e sua extremidade mais próxima ao fio está a uma distância d=0,36 m 
deste. Qual a Fem induzida na barra? 
 
 
(ai coloca as variáveis e resolve 2)