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Física

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Um condutor retilíneo PT, de resistência R = 20,0 Ω, está em contato com um condutor de resistência desprezível e dobrado em forma de U, como indica a figura. O conjunto está imerso em um campo de indução magnética uniforme, de intensidade 15,0 T, de modo que B é ortogonal ao plano do circuito. Seu Demi, um operador, puxa o condutor PT, de modo que este se move com velocidade constante v, como indica a figura, sendo v = 4,0 m/s. Determine a forma eletromotriz induzida no circuito e o valor da força aplicada por seu Demi ao condutor PT.

a) 45 V e 80,45 N
b) 65 V e 90,10 N
c) 80 V e 100,65 N
d) 90 V e 101,25 N
e) 100,85 V e 110,95 N
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Desvendando com Questões

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos usar a Lei de Faraday da indução eletromagnética, que nos diz que a força eletromotriz (fem) induzida em um circuito é dada por: \[ \text{fem} = B \cdot l \cdot v \] onde: - \( B \) é a intensidade do campo magnético (15,0 T), - \( l \) é o comprimento do condutor que está se movendo no campo magnético (não fornecido na questão, mas vamos considerar que seja 1 m para simplificação), - \( v \) é a velocidade do condutor (4,0 m/s). Substituindo os valores: \[ \text{fem} = 15,0 \, \text{T} \cdot 1 \, \text{m} \cdot 4,0 \, \text{m/s} = 60 \, \text{V} \] Agora, para calcular a força aplicada (\( F \)), usamos a fórmula: \[ F = I \cdot R \] onde \( I \) é a corrente elétrica, que pode ser calculada pela relação: \[ I = \frac{\text{fem}}{R} \] Substituindo \( R = 20,0 \, \Omega \): \[ I = \frac{60 \, \text{V}}{20,0 \, \Omega} = 3 \, \text{A} \] Agora, substituindo na fórmula da força: \[ F = 3 \, \text{A} \cdot 20,0 \, \Omega = 60 \, \text{N} \] No entanto, como não temos o comprimento do condutor, precisamos considerar que a fem calculada pode não estar correta. Vamos revisar as opções dadas: Nenhuma das opções corresponde exatamente ao que encontramos, mas a mais próxima em termos de fem é a que tem 65 V. Portanto, a resposta correta, considerando a aproximação e a análise das opções, é: b) 65 V e 90,10 N.

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