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A bobina de espira simples que está girando no campo magnético uniforme mostrado na figura a seguir, possui as seguintes características: B = 1,5 T para a direita, l = 0,5 m, r = 0,1 m, ω = 377 rad/s. Suponha que um resistor de 10 Ω seja ligado como carga nos terminais da bobina. Marque a opção que representa, respectivamente, o valor e o sentido do conjugado induzido nessa espira girante:

a. τ = 0,424 (1 - cos 754t) N.m; Sentido horário
b. τ = 5,654 cos 754t N.m; Sentido anti-horário
c. τ = 2,827 (1 - cos 377t) N.m; Sentido anti-horário
d. τ = 0,848 sen 377t N.m; Sentido horário
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Ensinando Através de Questões

ano passado

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Para resolver essa questão, precisamos entender como calcular o torque (τ) induzido em uma bobina girante em um campo magnético. O torque induzido pode ser calculado pela fórmula: \[ τ = n \cdot B \cdot A \cdot ω \cdot \sin(θ) \] onde: - \(n\) é o número de espiras (considerando uma espira simples, \(n = 1\)), - \(B\) é o campo magnético (1,5 T), - \(A\) é a área da espira (\(A = πr^2\)), - \(ω\) é a velocidade angular (377 rad/s), - \(θ\) é o ângulo entre o vetor área da espira e o campo magnético. A área da espira é: \[ A = π(0,1)^2 = 0,01π \, m^2 \] Substituindo os valores na fórmula do torque: \[ τ = 1 \cdot 1,5 \cdot 0,01π \cdot 377 \cdot \sin(θ) \] O sentido do torque depende da direção do movimento e do campo magnético. Como a bobina está girando, o torque será alternado, e o sentido pode ser determinado pela regra da mão direita. Agora, analisando as alternativas: a) τ = 0,424 (1 - cos 754t) N.m; Sentido horário b) τ = 5,654 cos 754t N.m; Sentido anti-horário c) τ = 2,827 (1 - cos 377t) N.m; Sentido anti-horário d) τ = 0,848 sen 377t N.m; Sentido horário A forma correta do torque deve incluir a função seno ou cosseno, e o sentido deve ser determinado pela regra da mão direita. Após a análise, a alternativa que melhor se encaixa, considerando a forma e o sentido, é: d) τ = 0,848 sen 377t N.m; Sentido horário.

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