AVA 2 Física II (1)

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Curso: Engenharia de Produção 
Nome: Manoel José Ribeiro Neto 
Matrícula: 20142300774 
Trabalho: AVA 2 
Matéria: Física II 
Professor: Felipe Tsuruta 
 
ENUNCIADO 
 
Magnetostática e indução eletromagnética 
 
Resolva as seguintes questões sobre campo magnético e indução eletromagnética. 
Primeira questão: 
Uma partícula alfa (carga de 3,2×10−19 C e massa de 6,6×10−17kg) se move com uma 
velocidade de 550 m/s em uma região onde existe um campo magnético de módulo 
0,045 T. 
 
O ângulo entre o vetor velocidade v ⃗ e o campo magnético 
𝑩
→ é 52º. 
Determine: 
 
Conceitos: Campo Magnético e regra da mão direita para ver os ângulos dos vetores B 
e v. 
1. O módulo da força exercida pelo campo magnético sobre a partícula. 
q = 3,2 . 10-19C 
m = 6,6 . 10-17kg 
v = 550 m/s 
B = 0,045T 
Ɵ = 52° 
𝐹𝐵 = 𝑞. 𝑣. 𝐵. 𝑠𝑒𝑛Ɵ = (3,2 . 10
−19). (550). (0,045). 𝑠𝑒𝑛 52° = 62,41. 10−19 → 𝐹𝐵 =
6,2 . 10−18N 
𝑭𝑩= 𝟔,𝟐 . 𝟏𝟎
−𝟏𝟖𝐍 
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2. A aceleração da partícula causada pela força magnética 
𝐹𝐵
→ . 
𝐹𝐵 = 𝑚. 𝑎 → 𝑎 = 
𝐹𝐵
𝑚𝛼
= 
6,2 . 10−18
6,6 . 10−17
= 0,94 . 10−1 
𝒂= 𝟎, 𝟎𝟗𝟒 𝒎/𝒔² 
3. A velocidade da partícula aumenta, diminui ou permanece a mesma? 
A força magnética não altera o módulo da velocidade, apenas sua orientação. 
 
Segunda questão: 
Dois fios longos e paralelos estão separados por uma distância de 10 cm. Os fios 
transportam correntes na mesma direção, mas com sentidos opostos. O primeiro fio 
transporta uma corrente I1=5A, enquanto o segundo transporta uma corrente I2=8A. 
Responda: 
Sabendo que o campo magnético gerado por um fio longo é dado por B=μ0I/2πr, onde 
r é a distância ao fio, qual a intensidade do campo magnético criado por I1 e atuando 
na posição de I2? 
Qual a força por unidade de comprimento exercida em I1 por I2? 
Conceitos: Campo Magnético, força eletromagnética. 
𝐵1 = 
μ0I1
2πr
= 
(4π . 10−7) . 5
2π . (10 . 10−2)
= 
10 . 10−7
10 . 10−2
= 10−7+2 → 𝑩𝟏 = 𝟏𝟎
−𝟓𝒕 
𝐵2 = 
μ0I2
2πr
= 
4π . 10−7 . 8
2π . 10 . 10−2
= 
16 . 10−7
 10−1
= 16 . 10−7+1 = 16 . 10−6𝑡 
 
𝐹1 = 
μ0 . i1 . i2
2πd
 L 
Onde L é o comprimento do fio. 
𝐹12
𝐿
= i2. 𝐵1. 𝑠𝑒𝑛90° = (8). (10
−5). (1) = 8 . 10−5 →
𝑭𝟏𝟐
𝑳
= 𝟖 . 𝟏𝟎−𝟓 𝑵 𝒎⁄ 
Terceira questão: 
Uma bobina de 120 espiras, cada uma delas com 1,8 cm de raio, possui resistência 
de 5,3Ω. A bobina é coaxial com um solenoide de 220 espiras/cm e 3,2 cm de 
diâmetro. A corrente no solenoide diminui de 1,5 A para zero em um intervalo de 
tempo Δt = 25 ms. Qual é a corrente induzida na bobina no intervalo Δt? 
Obs: O campo criado por um solenoide (uma espécie de bobina longa e compacta) no 
seu interior é dado por B=μ0nI, em que n é o número de espiras por unidade de 
comprimento do solenoide e I é a corrente que o percorre. 
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Bobina 
N = 120 espirais 
rb = 1,8cm = 1,8 . 10-2m 
db = 3,6cm = 3,6 . 10-2m 
R = 5,3Ω 
 
Solenóide 
220 espirais/cm 
ds = 3,2cm 
rs = 1,6cm 
ΔI
ΔT
 = 
−1,5
25
. 
𝐴
𝑚𝑠
 
 
𝜀 = −𝑁𝐴 
𝑑
𝑑𝑡
 (μ0nI) = −NAμ0n
𝑑𝐼
𝑑𝑡
= −NAμ0n 
ΔI
ΔT
 
𝜀 = −(120)(πrs
2)(4π . 10−7) (220
10−2⁄
)(
−1,5
25 . 10−3
) = 16 . 10−2 = 0,16𝑉 
𝐿𝑒𝑖 𝑑𝑒 𝑂ℎ𝑚 
𝑉 = 𝑅𝐼𝑏 → 𝐼𝑏 = 
𝜀
𝑅
= 
0,16
5,3
= 0,03𝐴 
𝑰𝒃 = 𝟎, 𝟎𝟑𝑨 
 
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