Problemas Resolvidos de Física

Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 3
CAPÍTULO 36 – A LEI DA INDUÇÃO DE FARADAY
34. Dois trilhos retos condutores retos têm suas extremidades unidas formando entre si um ângulo
θ. Uma barra condutora, em contato com os trilhos, forma um triângulo isósceles com eles e se
move à velocidade constante v para a direita, começando no vértice em t = 0 (veja a Fig. 46).
Um campo magnético uniforme B aponta para fora da página. (a) Encontre a fem induzida em
função do tempo. (b) Se θ = 110o, B = 352 mT e v = 5,21 m/s, em que instante a fem induzida é
igual a 56,8 V?
(Pág. 193)
Solução.
(a)
x
y
θ
B
dA
b
z
x
v
O fluxo do campo magnético é dado por:
=
Φ
.dA B=
∫ B=
∫ dA
BA
2b.x
θ 
.x B.x tan   .x
=
Φ B = Bb
=
2
2
θ 
Φ =Bx 2 tan  
2
A fem induzida no circuito é obtida por meio da lei da indução de Faraday:
________________________________________________________________________________________________________
Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 36 – A Lei da Indução de Faraday
1
Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
dΦ
dx
θ 
θ 
θ 
ε=
−
=
− B 2 x tan   =
− B 2v tan   x =
− B 2v tan   .vt
dt
dt
2
2
2
θ 
ε = −2 Bv 2 tan   t
2
O sinal negativo da fem indica que a corrente gerada no circuito é no sentido horário, que é
contrário ao previsto pelo sentido adotado para o vetor dA (regra da mão direita).
(b)
t
=
ε
(56,8 V)
2, 08126 s
=
=
θ 
 110o 
2
2
2 Bv tan   2(0,352 T)(5, 21 m/s) tan 

2
 2 
t ≈ 2, 08 s
________________________________________________________________________________________________________
Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 36 – A Lei da Indução de Faraday
2