Questão FC784488
Em um laboratório de eletromecânica, um professor testa um freio magnético por indução para avaliar perdas e esforços mecânicos em um protótipo de atuador linear. O dispositivo con
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Instituto AOCP · 2026
Em um laboratório de eletromecânica, um professor testa um freio magnético por indução para avaliar perdas e esforços mecânicos em um protótipo de atuador linear. O dispositivo consiste em um trilho condutor rígido, disposto na horizontal, formando um circuito fechado. Uma barra condutora móvel fecha o circuito e é puxada para a direita com velocidade constante \(v\), mantendo contato elétrico com os trilhos, conforme ilustra a figura a seguir.
Figura – Diagrama ilustrativo do trilho condutor (resistência desprezível) com barra móvel de resistência \(R\), deslocando-se com velocidade \(v\) em campo magnético uniforme \(\vec{B}\) entrando no plano (símbolo ⊗)
A resistência elétrica da barra é \(R\) e a resistência do restante do trilho é desprezível. Um campo magnético uniforme \(\vec{B}\) entra no plano do desenho em toda a região do circuito (perpendicular ao plano). Despreze atritos mecânicos, efeitos de borda e variação de \(B\).
Com base nessas informações, determine o módulo da força magnética de resistência indutiva (força que se opõe ao movimento) que atua sobre a barra e assinale a alternativa correta.
- \(F = \frac{B^2 v}{R}\)
- \(F = \frac{B v}{R}\)
- \(F = \frac{B^2 \ell^2 v}{R}\)
- \(F = \frac{B \ell v}{R}\)
- \(F = \frac{B^2 \ell v}{R}\)
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
FEM induzida: ao deslocar a barra de comprimento \( \ell \) com velocidade \(v\) num campo \( \vec{B} \) perpendicular, a variação de fluxo gera uma força eletromotriz \( \varepsilon = B\ell v \) (Lei de Faraday/Força de Lorentz para cargas em movimento).
Corrente: como a resistência efetiva do circuito é \(R\) (barra), a corrente é \(I=\varepsilon/R = \dfrac{B\ell v}{R}\).
Força magnética: a barra com corrente \(I\) no campo sofre uma força lateral de módulo \(F=I\ell B\). Substituindo \(I\) obtém‑se \(F=\dfrac{B^2\ell^2 v}{R}\). Essa força tem sentido oposto ao movimento, representando a resistência indutiva que converte trabalho mecânico em calor dissipada em \(R\).
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