Busca de Exercícios - UNICAMP - Eletromagnetismo Aprenda a usar!

16. Julho de 2019 marcou o cinquentenário da chegada do homem à Lua com a missão Apollo 11. As caminhadas dos astronautas em solo lunar, com seus demorados saltos, são imagens emblemáticas dessa aventura humana. a) A aceleração da gravidade na superfície da Lua é g, = 1,6 m/s”. Calcule o tempo de queda de um corpo solto a partir do repouso de uma altura de 1,8 m com relação à superfície lunar. b) A espectrometria de massas é uma técnica que pode ser usada na identificação de moléculas da atmosfera e do solo lunar. A figura ao lado mostra a trajetória (no plano do papel) de uma determinada molécula ionizada (carga q=16x10"'°C) que entra na região de campo magnético do espectrômetro, \ sombreada na figura, com velocidade de módulo V =3,2x10ºm/s. O campo R magnético é uniforme e perpendicular ao plano do papel, dirigido de baixo para sO cima, e tem módulo B=0,4T. Como ilustra a figura, na região de campo / magnético a trajetória é circular de raio R = 36 cm, e a força centrípeta é dada pela força magnética de Lorentz, cujo módulo vale F = qVB. Qual é a massa m da molécula”?

Os pombos-correio foram usados como mensageiros pelo homem no passado remoto e até mesmo mais recentemente, durante a Segunda Guerra Mundial. Experimentos mostraram que seu mecanismo de orientação envolve vários fatores, entre eles a orientação pelo campo magnético da Terra. a) Num experimento, um ímã fixo na cabeça de um pombo foi usado para criar um campo magnético adicional ao da Terra. A figura abaixo mostra a direção dos vetores dos campos magnéticos do ímã Br e da Terra Br. O diagrama quadriculado representa o espaço em duas dimensões em que se dá o deslocamento do pombo. Partindo do ponto O, o pombo voa em linha reta na direção e no sentido do campo magnético total e atinge um dos pontos da figura marcados por círculos cheios. Desenhe o vetor deslocamento total do pombo na figura e calcule o seu módulo. b) Quando em vôo, o pombo sofre a ação da força de resistência do ar. O módulo da força de resistência do ar depende da velocidade w do pombo segundo a expressão F. =by”, onde b=5,0x10? kg/m. Sabendo que o pombo voa horizontalmente com velocidade constante quando o módulo da componente horizontal da força exercida por suas asas é E, = 0,72 N, calcule a velocidade do pombo.

O alicate-amperímetro é um medidor de corrente elétrica, cujo princípio de funcionamento baseia-se no campo magnético produzido pela corrente. Para se fazer uma medida, basta envolver o fio com a alça do amperímetro, como ilustra a figura ao lado. a) No caso de um fio retilineo e longo, pelo qual passa uma corrente i, o módulo do campo magnético produzido a uma distância r do centro do fio é dado por B = Moi onde Mo =4xx107 Tm. Se o campo 2nr magnético num ponto da alça circular do alicate da figura for igual a 1,0 x 10° T, qual é a corrente que percorre o fio situado no centro da alça do amperimetro? alça do amperímetro A alça do alicate é composta de uma bobina com várias espiras, cada uma com área 4 = 0,6 cm?. Numa certa medida, o campo magnético, que é perpendicular à área da espira, varia de zero a 5,0 x 10º Tem 2,0 x 1035. Qual é a força eletromotriz induzida, ¢, em uma espira? A lei de indução de Faraday é dada por: ; = — AP, onde O é o fluxo magnético, que, nesse caso, é igual ao produto do campo magnético pela área da espira. At

O Efeito Hall consiste no acúmulo de cargas dos lados de um fio condutor de corrente quando esse fio está sujeito a um campo magnético perpendicular à corrente. Pode-se ver na figura (i) no espaço de resposta uma fita metálica imersa num campo magnético B, perpendicular ao plano da fita, saindo do papel. Uma corrente elétrica atravessa a fita, como resultado do movimento dos elétrons que têm velocidade v, de baixo para cima até entrar na região de campo magnético. Na presença do campo magnético, os elétrons sofrem a ação da força magnética, F, , deslocando-se para um dos lados da fita. O acúmulo de cargas com sinais opostos nos lados da fita dá origem a um campo elétrico no plano da fita, perpendicular à corrente. Esse campo produz uma força elétrica F;, contrária à força magnética, e os elétrons param de ser desviados quando os módulos dessas forças se igualam, conforme ilustra a figura (ii). Considere que o módulo do campo elétrico nessa situação é E=1,0x10* Vim. (1) (ii) a) A fita tem largura Z =2,0 cm. Qual é a diferença de potencial medida pelo voltímetro V na situação da figura (i)? b) Os módulos da força magnética e da força elétrica da figura (ii) são dados pelas expressões F, =qvB e F, =qE , respectivamente, q sendo a carga elementar. Qual é a velocidade dos elétrons? O módulo do campo magnético é B=0,2T.