Santa Casa 2026.2Questão 70de 80Ao abandonar um ímã cilíndrico no interior de um tubo de cobre oco vertical, apesar de não haver interação magnética

FísicaEletromagnetismo

Numeração da versão 1.

Ao abandonar um ímã cilíndrico no interior de um tubo de cobre oco vertical, apesar de não haver interação magnética e nem atrito entre eles, o ímã desce em movimento uniforme. Isso ocorre devido à perda de energia potencial gravitacional sem o correspondente ganho de energia cinética pelo ímã. Essa perda de energia mecânica é consequência das correntes elétricas induzidas nas paredes do tubo, causando o efeito Joule.

Figura da questão 70

As linhas de indução do campo magnético criado pelo ímã, o sentido da corrente elétrica induzida (iindi_{ind}) nas paredes do tubo de cobre e o campo magnético induzido (B⃗ind\vec{B}_{ind}) devido à essas correntes, na parte de baixo do ímã cilíndrico, enquanto esse ímã desce pelo interior desse tubo, estão representados em:

  1. Alternativa A: Alternativa A da questão 70
  2. Alternativa B: Alternativa B da questão 70
  3. Alternativa C: Alternativa C da questão 70
  4. Alternativa D: Alternativa D da questão 70
  5. Alternativa E, a correta: Alternativa E da questão 70Resposta
Resolução do Jazz

O que a questão pede: abaixo do ímã que desce, o sentido das linhas do ímã, do campo induzido e da corrente induzida no tubo.

Passo 1. Linhas do ímã: as linhas de indução saem do polo norte. O polo N está embaixo, então abaixo do ímã as linhas apontam para baixo, se abrindo.

Passo 2. Lei de Lenz: o ímã se aproxima da parte do tubo que está abaixo dele, então o fluxo para baixo através dessa espira aumenta. A corrente induzida cria um campo que se opõe a esse aumento:

B⃗ind aponta para cima\vec{B}_{ind} \text{ aponta para cima}

Passo 3. Sentido da corrente (regra da mão direita): para B⃗ind\vec{B}_{ind} para cima no centro da espira, a corrente circula no sentido anti-horário para quem olha de cima. Na figura, isso é a corrente passando da frente para a parte de trás pelo lado direito da espira e seguindo para a esquerda na parte de trás.

Conferindo as alternativas:
(A) Incorreta. B⃗ind\vec{B}_{ind} para baixo reforçaria o aumento do fluxo.

(B) Incorreta. As linhas do ímã estão entrando no polo norte, sentido invertido.

(C) Incorreta. Linhas e B⃗ind\vec{B}_{ind} corretos, mas a corrente está no sentido horário visto de cima, que geraria campo para baixo.

(D) Incorreta. B⃗ind\vec{B}_{ind} para baixo, contrário à lei de Lenz.

(E) Correta. Linhas saindo do norte, B⃗ind\vec{B}_{ind} para cima e corrente anti-horária vista de cima, coerentes entre si.

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Flashcards do Jazz

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Duas perguntas rápidas sobre o que ela cobra. Tente responder de cabeça e vire a carta para conferir.

1 de 2
Pergunta

Por que um ímã cai devagar dentro de um tubo de cobre?

Eletromagnetismo

Caiu em 3 das 6 últimas provas da Santa Casa.

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