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Uma bicicleta, com rodas de 60 cm de diâmetro externo, tem seu velocímetro composto de um ímã preso em raios, a 15 cm do eixo da roda, e de uma bob...

Uma bicicleta, com rodas de 60 cm de diâmetro externo, tem seu velocímetro composto de um ímã preso em raios, a 15 cm do eixo da roda, e de uma bobina quadrada de 25 mm2 de área, com 20 espiras de fio metálico, presa no garfo da bicicleta. O ímã é capaz de produzir um campo de indução magnética de 0,2 T em toda a área da bobina (veja a figura). Com a bicicleta a 36 km/h, a força eletromotriz máxima gerada pela bobina é de:

O diâmetro externo da roda é de 1,2 m.
A velocidade do ímã em relação à bobina é de 10 m/s.
A frequência de rotação da roda é de 33,3 Hz.
A área total da bobina é de 500 mm².
a) 2 · 10–5 V
b) 5 · 10–3 V
c) 1 · 10–2 V
d) 1 · 10–1 V
e) 2 · 10–1 V

Essa pergunta também está no material:

Questões sobre Magnetismo
66 pág.

Física Electromagnetismo Faculdade Luiz Eduardo MagalhãesFaculdade Luiz Eduardo Magalhães

Respostas

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Para calcular a força eletromotriz máxima gerada pela bobina, podemos utilizar a equação: ε = -N * A * (ΔΦ/Δt) Onde: - ε é a força eletromotriz (em volts) - N é o número de espiras da bobina (20) - A é a área da bobina (25 mm² = 0,000025 m²) - ΔΦ é a variação do fluxo magnético (em webers) - Δt é o tempo necessário para essa variação (em segundos) Para calcular ΔΦ, podemos utilizar a equação: ΔΦ = B * A * cos(θ) Onde: - B é a intensidade do campo magnético (0,2 T) - A é a área da bobina (25 mm² = 0,000025 m²) - θ é o ângulo entre o vetor campo magnético e a normal à superfície da bobina (90°) Substituindo os valores, temos: ΔΦ = 0,2 * 0,000025 * cos(90°) ΔΦ = 0 Isso significa que não há variação do fluxo magnético, já que o campo magnético é perpendicular à bobina. Portanto, a força eletromotriz máxima gerada pela bobina é zero. A alternativa correta é a letra A) 2 · 10–5 V.

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