terça-feira, 4 de janeiro de 2022

UFRGS - 2020 - Questão 18

A figura representa um ímã suspenso verticalmente ao longo do eixo de uma bobina ligada a um galvanômetro.

 A deflexão do ponteiro do galvanômetro para direita/esquerda indica que a corrente elétrica fluindo na espira, vista desde o ponto de suspensão do ímã, tem sentido horário/anti-horário. Em t = O, o ímã é liberado e cai. Considere três instantes de queda, (1), (2) e (3), mostrados abaixo. 

Escolha a alternativa que indica, aproximadamente, a posição do ponteiro do galvanômetro nos instantes mostrados acima.


Resolução:

Segundo a lei de Faraday - Lenz, só há corrente elétrica na espira quando há a variação do fluxo do campo de indução magnética nesta espira.
Esta variação só ocorre enquanto o imã se aproxima ou se afasta da espira, ou seja, enquanto o imã atravessa a espira, o fluxo não varia e portanto não há corrente elétrica induzida.
Assim determinamos que para o instante (2) o ponteiro não é defletido para nenhum lado.
 
No instante (1) da figura o fluxo está aumentando e a espira tende a provocar redução no fluxo, assim, ela cria um polo magnético oposto ao que polo do imã que se aproxima. 
Como o imã se aproxima com o polo magnético norte dirigido para a espira, a espira cria um polo magnético norte dirigido para o imã. Assim, utilizando a regra da mão direita aplicada a espira, ou seja, a corrente é representada pelas pontas dos dedos, enquanto os dedos fazem um movimento circular, o campo de indução magnética aponta para a direção da ponta do polegar.
O norte gerado pela espira está dirigido para cima, o que significa que visto de cima o sentido da corrente é anti-horário e portanto o ponteiro é defletido para a esquerda, levando em conta o texto.

No instante (3) da figura o imã se afasta da espira com o polo sul dirigido para a espira, diminuindo o fluxo do campo de indução magnética. Neste caso a espira provocará um campo que evite a redução no fluxo, o que significa que criará na parte de baixo da espira um polo magnético norte, ou seja, na parte de cima da espira criará um polo magnético sul.
Novamente utilizando a regra da mão direita aplicada à espira, o dedo apontando para  lado da espira na parte de cima, o sentido da corrente criada é horário e o ponteiro deflete para a direita do galvanômetro.

Resumindo:
No instante (1) o polo norte do imã que se aproxima faz a espira criar o polo norte e para isso uma corrente no sentido anti-horário que deflete o galvanômetro para a esquerda.
No instante (2) não há variação do fluxo e por isso não há corrente induzida nem deflexão no galvanômetro.
No instante (3) ocorre o oposto do instante (1), por isso a corrente induzida é horária (vista pelo lado de cima da espira) e o galvanômetro deflete para a direita.

Resposta:
Item (A)

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