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Data: 14/05/19

Professor: Victor Disciplina: Física

Turma: Específica

Magneti sm o

Magnetismo é a propriedade de a tração e repulsão de determinados m etais e ímãs, que apresentam um polo positivo e outro negativo, caracterizados pelas “f orças dipolo”. Dessa forma, a propriedade chamada de “dipolo magnético” informa que os polos iguais se repelem e os polos opostos se atraem.

Ím ã O ímã, íman ou magneto é um corpo magnético (ferros magnetizados, rochas magnéticas) dipolo, ou seja, possui dois polos. Um dos polos é positivo e o outro é negativo. Eles possuem a propriedade de atrair outros corpos ferromagnéticos. Propriedades dos Im ãs 1. Todos os ímãs, independentemente de sua forma ou aplicação, possuem dois polos, o polo norte (N) e o polo sul (S), que são

chamados de polos magnéticos.

2. Assim como acontece com as cargas elétricas, observa-se no

comportamento dos ímãs que polos de mesmo nome se repelem e polos de nomes contrários se atraem.

3. Outra característica importante dos ímãs é a da inseparabilidade

dos polos magnéticos, ou seja, não é possível encontrar um ímã só com polo norte ou só com polo sul. Assim, quando um ímã é quebrado, ele dará origem a dois novos ímãs e a polaridade desses novos ímãs vai depender da forma com que sua partição se deu.

Cam po m agnético

O campo magnético é a região do espaço na qual um ímã manifesta sua ação.

Campo magnéti co dos ímãs

Campo Magnéti co Terres tre

F orça Magnética F órm ula Para calcular a intensidade da força magnética utiliza-se a seguinte fórmula:

F = |q| . v . B. sen θ Onde,

F : força magnética |q|: módulo da carga elétrica v: velocidade da carga elétrica

B: campo magnético sen θ: ângulo entre o vetor velocidade e o vetor campo magnético

A força magnética é uma grandeza vetorial, portanto, ela possui uma direção, um sentido e um módulo.

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Regra da Mão Direita

Regra da Mão Esquerda

F luxo Magnético

Fórmula Para encontrar o valor do fluxo magnético utilizamos a seguinte fórmula:

Sendo,

ϕ: fluxo magnético (Wb) B: intensidade do campo magnético (T) A: área da superfície (m2) θ: ângulo entre o vetor B e o vetor normal à superfície

Lei de F araday Ela pode ser representada matematicamente pela seguinte fórmula:

Sendo, ε: força eletromotriz induzida (V) ΔΦ: variação do fluxo magnético (Wb)

Δt: intervalo de tempo (s) O sinal negativo da fórmula se deve exatamente a Lei de Lenz, pois

representa que o sentido da fem induzida é em oposição a variação do fluxo magnético.

Lei de Lenz A Lei de Lenz determina o sentido da corrente elétrica que surge em

um circuito, a partir da variação do fluxo magnético (indução eletromagnética).

O sentido da corrente induzida é tal que o campo que ela produz se opõem à variação do fluxo magnético que a produziu.

EXERCÍCIOS

1. (Eear 2019) Uma partícula com carga elétrica igual a 3,2 Cμ e

velocidade de 42 10 m s é lançada perpendicularmente a um

campo magnético uniforme e sofre a ação de uma força magnética

de intensidade igual a 21,6 10 N. Determine a intensidade do

campo magnético (em Tesla) no qual a partícula foi lançada.

a)30,25 10 b)

32,5 10

c)42,5 10 d)

60,25 10

2. (Uefs 2018) A figura representa um ímã em forma de barra, seus dois polos magnéticos Norte e Sul e algumas linhas de indução, contidas no plano da figura, do campo magnético criado pelo ímã.

Sobre essas linhas estão assinalados os pontos de A até H.

Desprezando a ação de quaisquer outros campos magnéticos, o

vetor campo magnético criado por esse ímã tem a mesma direção e o mesmo sentido em

a) B e H. b) B e D. c) E e G. d) A e C. e) D e H.

3. (Uece 2018) O módulo do vetor campo magnético gerado por

uma corrente elétrica constante passando por um fio retilíneo

depende da distância do ponto de medição do campo ao fio. Assim, é correto afirmar que a direção desse vetor é a)perpendicular ao fio somente para um dos sentidos da corrente. b)perpendicular ao fio independente do sentido da corrente. c)paralela ao fio independente do sentido da corrente. d)paralela ao fio somente para um dos sentidos da corrente.

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4. (Eear 2018) Uma espira circular com 10 cmπ de diâmetro, ao

ser percorrida por uma corrente elétrica de 500 mA de

intensidade, produz no seu centro um vetor campo magnético de

intensidade igual a 6_____ 10 T.

Obs. Utilize 70 4 10 t m Aμ π

a) 1 b) 2 c) 4 d) 5

5. (Eear 2018) Uma espira retangular de 10 cm 20 cm foi

posicionada e mantida imóvel de forma que um campo magnético

uniforme, de intensidade B 100 T, ficasse normal à área interna

da espira, conforme figura a seguir.

Neste caso, o valor da Força Eletromotriz Induzida nos terminais A

e B da espira vale ____ V.

a) 0,00. b) 0,02. c) 0,20 d) 2,00

6. (Enem 2018) A tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado, vagões de trem, bagagem aérea e carros nos pedágios. Um modelo mais barato dessas etiquetas pode funcionar sem baterias e é constituído por três componentes: um microprocessador de silício; uma bobina de metal, feita de cobre ou de alumínio, que é enrolada em um padrão circular; e um encapsulador, que é um material de

vidro ou polímero envolvendo o microprocessador e a bobina. Na presença de um campo de radiofrequência gerado pelo leitor, a etiqueta transmite sinais. A distância de leitura é determinada pelo

tamanho da bobina e pela potência da onda de rádio emitida pelo leitor. Disponível em: http:eleletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 27 fev. 2012 (adaptado).

A etiqueta funciona sem pilhas porque o campo a)elétrico da onda de rádio agita elétrons da bobina. b)elétrico da onda de rádio cria uma tensão na bobina. c)magnético da onda de rádio induz corrente na bobina. d)magnético da onda de rádio aquece os fios da bobina. e)magnético da onda de rádio diminui a ressonância no interior da

bobina.

7. (Upf 2018) A indução eletromagnética é um fenômeno que se

encontra presente em diversos equipamentos que utilizamos cotidianamente. Ela é utilizada para gerar energia elétrica e seu princípio físico consiste no aparecimento de uma força eletromotriz

entre os extremos de um fio condutor. Para que essa força eletromotriz surja, é necessário haver variação de

a)campo elétrico. b)resistência elétrica. c)capacitância elétrica.

d)temperatura. e)fluxo magnético.

8. (G1 - ifsul 2018) Elétrons, prótons e outros portadores de carga

elétrica, por possuírem essa propriedade física, podem interagir com campos magnéticos, submetendo-se a uma força magnética. Se essas partículas eletrizadas submetem-se a ação de um campo

magnético estacionário, ou seja, a ação de um campo magnético em que o vetor indução magnética é, em cada ponto, invariável com o tempo, esse campo

a)não atua em portadores de carga elétrica que estejam em repouso. b)atua em portadores de carga elétrica que se movam na mesma

direção desse campo. c)não atua em portadores de carga elétrica que se movam em uma

direção diferente da do campo. d)atua quando a carga elétrica dessas partículas é nula.

9. (Espcex (Aman) 2018) Uma carga elétrica puntiforme, no interior de um campo magnético uniforme e constante, dependendo de suas condições cinemáticas, pode ficar sujeita à ação de uma força magnética. Sobre essa força pode-se afirmar que a)tem a mesma direção do campo magnético, se a carga elétrica tiver

velocidade perpendicular a ele. b)é nula se a carga elétrica estiver em repouso. c)tem máxima intensidade se o campo magnético e a velocidade da

carga elétrica forem paralelos. d)é nula se o campo magnético e a velocidade da carga elétrica

forem perpendiculares.

e)tem a mesma direção da velocidade da carga elétrica.

10. (Ufu 2018) Uma forma de separar diferentes partículas carregadas é acelerá-las, utilizando placas que possuem diferença de

potencial elétrico (V), de modo que adquiram movimento retilíneo

para, em seguida, lançá-las em uma região onde atua campo

magnético uniforme (B). Se o campo magnético atuar em direção

perpendicular à velocidade (v) das partículas, elas passam a

descrever trajetórias circulares e, dependendo de suas características, com raios de curvaturas diferentes. A figura ilustra o esquema de um possível equipamento que possui funcionamento

similar ao descrito. Nesse esquema, dois tipos diferentes de partículas são aceleradas a partir do repouso do ponto A, descrevem incialmente uma trajetória retilínea comum e, em seguida, na região

do campo magnético, trajetórias circulares distintas.

Considerando-se a situação descrita e representada na figura, é correto afirmar que

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a)ambas as partículas gastam o mesmo tempo para descrever a trajetória circular.

b)ambas as partículas possuem carga elétrica negativa. c)a partícula que possui maior carga possui trajetória com maior raio

de curvatura.

d)a partícula que possui maior relação massa/carga possui menor raio de curvatura.

11. (Uerj 2017) A força magnética que atua em uma partícula elétrica é expressa pela seguinte fórmula:

F q v B senθ

q carga elétrica da partícula

v velocidade da partícula

B campo magnético

θ ângulo entre a velocidade da partícula e o campo magnético

Admita quatro partículas elétricas idênticas, 1P , 2P , 3P e 4P ,

penetrando com velocidades demesmo módulo em um campo

magnético uniforme B, conforme ilustra o esquema.

Nesse caso, a partícula em que a força magnética atua com maior intensidade é:

a) 1P b) 2P c) 3P d) 4P

12. (Unesp 2016) Um ímã em forma de barra, com seus polos Norte e Sul, é colocado sob uma superfície coberta com partículas de limalha de ferro, fazendo com que elas se alinhem segundo seu campo magnético. Se quatro pequenas bússolas, 1, 2, 3 e 4, forem colocadas em repouso nas posições indicadas na figura, no mesmo plano que contém a limalha, suas agulhas magnéticas orientam-se

segundo as linhas do campo magnético criado pelo ímã.

Desconsiderando o campo magnético terrestre e considerando que a agulha magnética de cada bússola seja representada por uma seta

que se orienta na mesma direção e no mesmo sentido do vetor campo magnético associado ao ponto em que ela foi colocada, assinale a alternativa que indica, correta e respectivamente, as configurações das agulhas das bússolas 1, 2, 3 e 4 na situação descrita.

a)

b)

c)

d)

e)

13. (Ucs 2016) A Costa Rica, em 2015, chegou muito próximo de

gerar 100% de sua energia elétrica a partir de fontes de energias renováveis, como hídrica, eólica e geotérmica. A lei da Física que

permite a construção de geradores que transformam outras formas de energia em energia elétrica é a lei de Faraday, que pode ser

melhor definida pela seguinte declaração: a)toda carga elétrica produz um campo elétrico com direção radial,

cujo sentido independe do sinal dessa carga.

b)toda corrente elétrica, em um fio condutor, produz um campo magnético com direção radial ao fio.

c)uma carga elétrica, em repouso, imersa em um campo magnético sofre uma força centrípeta.

d)a força eletromotriz induzida em uma espira é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético em relação ao tempo gasto para realizar essa variação.

e)toda onda eletromagnética se torna onda mecânica quando passa de um meio mais denso para um menos denso.

14. (Ufpa 2016) Uma carga elétrica q (negativa)entra, com

velocidade V, numa região onde existe um campo magnético B,

que está indicado com os símbolos X (que representam um vetor entrando no plano desta folha).

A alternativa que indica o vetor (direção e sentido) da força

magnética mF , no exato instante no qual a carga entra na região do

campo magnético, com o vetor velocidade na posição horizontal, conforme está indicado na figura acima, é:

a) b)

c) d) e)

15. (Ufu 2015) Três carrinhos idênticos são colocados em um trilho, porém, não se encostam, porque, na extremidade de cada um deles,

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conforme mostra o esquema abaixo, é acoplado um ímã, de tal forma que um de seus polos fica exposto para fora do carrinho

(polaridade externa).

Considerando que as polaridades externas dos ímãs (N – norte e S –

sul) nos carrinhos são representadas por números, conforme o esquema a seguir, assinale a alternativa que representa a ordem

correta em que os carrinhos foram organizados no trilho, de tal forma que nenhum deles encoste no outro:

a)1 – 2 – 4 – 3 – 6 – 5.

b)6 – 5 – 4 – 3 – 1 – 2. c)3 – 4 – 6 – 5 – 2 – 1.

d)2 – 1 – 6 – 5 – 3 – 4.

G abarito:

Resposta da questão 1:[B] Resposta da questão 2:[E] Resposta da questão 3:[B]

Resposta da questão 4:[B] Resposta da questão 5:[A]

Resposta da questão 6:[C] Resposta da questão 7:[E] Resposta da questão 8:[A]

Resposta da questão 9:[B] Resposta da questão 10:[B] Resposta da questão 11:[C] Resposta da questão 12:[C] Resposta da questão 13:[D] Resposta da questão 14:[B] Resposta da questão 15:[D]