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1 Instruções para a Avaliação: Caro alunos da Eng. Mecatrônica. Vc(s) terão até as 22:40 h para encaminhar a solução da Prova em um ÚNICO ARQ (Pode utilizar o canscaner do celular) criado em Tarefas com o nome de “Entrega da 2ª Avaliação de Fis – IV”. Prova entregue fora do horário não será corrigida. As imagens das resoluções dos exercícios são de responsabilidade do aluno, imagens não nítidas as questões não serão consideradas. PROVAS IDÊNTICAS SERÃO CANCELADAS TANTO DE QUEM ENCAMINHOU PARA O COLEGA COMO DE QUEM COPIOU. OK. Tem fazer todas as figuras dos exercícios colocando todos os vetores: Força (F) e Campo (B) (Prova sem mostrar as fig. não serão consideradas). Tem que mostrar todos os cálculos da solução dos exercícios. Soluções de exercícios resumidas não serão consideradas. Boa Prova. CURSO DE ENGENHARIA / 2a AVALIAÇÃO DE FÍSICA – IV - ( A ) Prof. Julio Cesar Nome…………………………...……………..........................………………RA………...................... 01 – (Valor: 1,0) Uma espira retangular (15,0 cm por 8,0 cm) de Prata é colocada em um campo magnético uniforme, com seu plano perpendicular ao vetor B. A área da secção reta do fio de Prata é A = 9 mm2. Supondo que o Campo magnético esteja variando de 0,55 T, até zero em 0,10 seg. Determine o módulo da corrente induzida na espira. Considere: ρ ( Prata ) = 1,5.10-8 Ω.m. 02 - (Valor: 1,5) O Campo magnético que atravessa um enrolamento de 40 espira em função do tempo é dado segundo a equação: Se o diâmetro médio das espiras tem o valor de 50,0 cm, qual é o valor aproximado da potência dissipada no enrolamento, para um t = 8 seg., sabendo que sua resistência total tem um valor de 10 Ω. ) ( 28 30 . 20 . .3 )( 3 4 2 3 T t t t B t     FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO DE PIRACICABA – FUMEP ESCOLA DE ENGENHARIA - EEP ESCOLA DE ENEGENHARIA - EEP R B 2 03 – (Valor: 1,5) Considere um circuito LR da figura abaixo. O indutor ( L ) é um solenoide cilíndrico que possui comprimento 120,0 cm e diâmetro 30,0 cm. O enrolamento do indutor possui uma única camada de fio de cobre de diâmetro 4,0 mm. Suponha que as espiras do solenoide se toquem e que o enrolamento das espiras possua espessura desprezível. Determine: a) Quanto tempo aproximadamente levará para que a corrente no resistor atinja 68 % de seu valor final após a ligação da chave ch; b) Qual é aproximadamente a Energia acumulada no indutor após 5,0 ms da ligação da chave ch do circuito. Considere: π = 3,14 e o meio sendo o vácuo. 04 - (VALOR: 1,25) Cinquenta espiras condutoras circulares e elásticas expandem-se de modo que seu raio varia com o tempo de acordo com r(t) = 0,55 + 0,38.t . As espiras possuem uma resistência constante R = 5 Ω e encontram-se na presença de um Campo magnético uniforme de módulo |B| = 870 mT, perpendicular ao plano da espira, como ilustra a figura. Determine a corrente induzida, i, em t = 3 s. 05 – (Valor: 1,0) Temos 2.880 cm de fio de cobre especial para a fabricação de um transformador. Queremos construir um transformador de espiras quadradas, cujos lados têm 4,0 cm, com entrada de 110 V e saída de 220 V, usando todo o fio, que deve ser cortado apenas uma vez. Calcule o número de espiras do primário e do secundário desse transformador. 06 - (Valor: 1,5) Um gerador (hidrelétrica ou termoelétrica....) produz uma corrente eficaz igual a 40,0 A e uma f.e.m eficaz igual a 40.000,0 V que deve ser transmitida por cerca de 250,0 Km. Os fios da linha de transmissão têm um diâmetro de 6,0 mm feito de cobre. Considere a resistividade do Cu igual 1,72.10-8 Ω.m. a) Qual é aproximadamente a porcentagem de energia elétrica dissipada em forma de calor se a transmissão for feita nas condições de saída do gerador; b) Qual é aproximadamente a porcentagem de energia elétrica dissipada em forma de calor se a voltagem for elevada, através de um transformador, de 40.000 V para 440.000 V e depois transmitida. ch 5 Ω 120 V L 3 07 – (Valor: 1,25) Aplica-se um Campo de Indução Magnética B perpendicular ao plano de trinta espiras retangulares de dimensões médias (120 cm por 40 cm), e resistência R = 30,0 . O Campo Magnético varia com o tempo de acordo com o gráfico abaixo. Esboce o gráfico, em escala, da corrente elétrica induzida em função do tempo. 08 – (Valor: 1,0) A figura deste exercício, a barra condutora MN ( ℓ = 50,0 cm ) se desloca com velocidade constante v = 72 Km/h, apoiada em trilhos condutores paralelos, puxada por um corpo suspenso, de massa M = 600 g. A resistência interna do gerador mostrado no circuito é r = 8 Ω. Considere que entre a barra e os trilhos exista uma Força de atrito, onde o µ(c) = 0,15. Determine o valor da f.e.m. ε do gerador ligado ao circuito. Considere a massa da barra (MN) igual a m = 150 g. Adotar : g = 10 m.s-2. ∙ M ε r V B = 0,5 T M N B ( mT ) 40 - 40 t ( s ) 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 4 FORMULÁRIO A L R t P E R P R i R i P i P T f f i i t sen t sen i i R i e i i R L e i i L i U A N L t d d i L d N sen B i F ip is Vs Vp Ns Np Vs Vp i P r A R i R i m a F m g P v B t d d N t N A B A T m R i N B ef ef ef ef ef ef máx ef máx ef máx máx t L L R t o fio o o L . . . . . 1 . .2 2 2 . . . . 1 1 . . 2 1 . . . . . . . .cos . 10 4 2 2 2 . . . . 0 . 0 . 0 2 2 2 7                                                                                                                    