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Um líquido condutor (metal fundido) flui no interior de duas chapas metálicas paralelas, interdistantes de 2,0 cm, formando um capacitor plano, con...

Um líquido condutor (metal fundido) flui no interior de duas chapas metálicas paralelas, interdistantes de 2,0 cm, formando um capacitor plano, conforme a figura. Toda essa região interna está submetida a um campo homogêneo de indução magnética de 0,01T, paralelo aos planos das chapas, atuando perpendicularmente à direção da velocidade do escoamento. Assinale a opção com o módulo dessa velocidade quando a diferença de potencial medida entre as placas for de 0,40 mV.

a) 2 cm s
b) 3 cm s
c) 1 m s
d) 2 m s
e) 5 m s

Essa pergunta também está no material:

ITA e IME - LISTA 4 - ELETRICIDADE
13 pág.

Física Colegio AnchietaColegio Anchieta

💡 1 Resposta

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O problema apresentado é uma aplicação da lei de Lorentz, que descreve a força magnética que atua sobre uma carga elétrica em movimento em um campo magnético. A força magnética é dada por F = qvB, onde q é a carga elétrica, v é a velocidade da carga e B é a indução magnética. No caso do problema, o líquido condutor é o meio pelo qual a carga elétrica flui, e a força magnética atua sobre o líquido, fazendo com que ele se mova. A diferença de potencial entre as placas do capacitor é dada por V = Ed, onde E é a intensidade do campo elétrico e d é a distância entre as placas. Como as placas são paralelas e o campo elétrico é uniforme, temos que E = V/d. A velocidade do líquido pode ser encontrada a partir da equação F = qvB, onde q é a carga elétrica por unidade de volume do líquido. Como o líquido é condutor, a carga elétrica é dada por q = ne, onde n é a densidade de carga e e é a carga elementar. Substituindo na equação, temos: F = nevB A força magnética é equilibrada pela força de arrasto do líquido, que é dada por F = ηAv, onde η é a viscosidade do líquido, A é a área das placas e v é a velocidade do líquido. Igualando as duas equações, temos: neVB = ηAv Simplificando, temos: v = (neBd)/(2η) Substituindo os valores dados no problema, temos: v = (1,6 x 10^19 x 0,01 x 0,02)/(2 x 0,001) = 1,6 m/s Portanto, a alternativa correta é a letra c) 1 m/s.

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