Questão 70 - Conhecimentos Gerais - Santa Casa 2027

Gabarito

Questão 70

Objetiva
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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.

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

Alternativas

  1. A

  2. B

  3. C

  4. D

  5. E

Gabarito:
    E

Uma maneira de pensarmos a solução desse problema é dividindo o cilindro metálico em anéis circulares paralelos, semelhantes a espiras. Dessa forma, à medida que o imã desce, ele está se aproximando de cada espira logo abaixo dele. Assim, com essa aproximação, o fluxo magnético através da espira, devido ao campo magnético do ímã, aumenta induzindo uma corrente elétrica na espira que irá induzir o surgimento de um campo magnético (Bind) que se oporá ao aumento do fluxo. No eixo do cilindro, na parte inferior, o vetor indução magnética induzida apontará verticalmente para cima como indicado. Com o auxílio da regra da mão direita, encontramos a circulação da corrente elétrica conforme representado no diagrama a seguir. 

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