Post on 16-Dec-2018
Ismael Rodrigues SilvaFísica-Matemática - UFSC
ismael.rodrigues@grad.ufsc.brcel: (48)9668 3767
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Verdadeiro ou Falso1) Os ímãs podem ser naturais (como a magnetita) ou artificiais (por contato, atrito oucorrente elétrica).Verdadeiro.
3) A maioria dos ímãs com os quais nos deparamos no dia-a-dia são feitos com magnetita.Falso: A maioria é artificial, como alnico, ferrite e neodímio-ferro-boro.
2) Cada átomo equivale a um pequeno ímã, chamado ímã elementar.Verdadeiro.
4) Uma barra de ferro imantada tem todos os seus ímãs elementares com o mesmo sentido.Falso: Não são todos os ímãs elementares que ficam orientados.5) Os polos de um eletroímã são invertidos quando a corrente elétrica é invertida.
Verdadeiro.6) Nunca foram encontrados polos magnéticos sozinhos (monopolos magnéticos) nanatureza. Até um ímã elementar possui dois polos.Verdadeiro.
Falso: Somente se a outra carga também estiver em movimento.
7) Uma carga em movimento aplica, além de força eletrostática, força magnética sobre outracarga qualquer.
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Verdadeiro ou Falso
8) É possível observar o sentido das linhas de indução de um ímã (com limalhas de ferro,por exemplo).Falso: As limalhas mostram as linhas mas não mostram sentido algum.9) As linhas de indução começam no polo norte de um ímã e terminam no polo sul.Falso: As linhas de indução são fechadas. Fora do ímã vão do polo norte ao sul,dentro do ímã vão do polo sul ao norte.
10) Pergunta: Coloca-se uma folha de papel sobre um ímã e limalhas de ferro sobre a folha, eas limalhas formam linhas que representam as linhas de indução magnética. Por que aslimalhas não se movimentam embora haja força magnética? Para onde migrariam sepudessem?A força de atrito tem sentido oposto ao da força magnética e anula a força resultantesobre as limalhas. Se não houvesse atrito, as limalhas se movimentariam em direçãoaos polos. As linhas de indução vão do polo norte ao polo sul fora do ímã, mas issonão implica que as limalhas vão migrar somente para o polo sul.
Por que um ímã se orienta na direção norte-sul?
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Em 1600, Gilbert (em De
Magnete) propôs que a Terrase comporta como um grandeímã. O norte geográfico daTerra se comporta como umpolo sul magnético e o sulgeográfico se comporta comoum polo norte magnético.
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A temperatura de Curie é a temperatura a partir da qual um material perde suas propriedades magnéticas. Como o interior da Terra está a altas temperaturas, o que causa o
magnetismo terrestre?
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Material Temperatura de Curie (°C)
Ferro 770
Cobalto 1075
Níquel 365
Gadolínio 15
Disprósio -185,15
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A teoria mais aceita é a teoria do dínamo,
que descreve o processo pelo qual um fluido
condutor de eletricidade em rotação e convecção pode
manter um campo magnético durante escalas temporais astronômicas.
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O polo norte magnético de uma
bússola aponta para o norte geográfico da
Terra pois é atraído pelo polo sul magnético
terrestre.
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O polo norte geográfico não coincide com o polo sul magnético, e o polo sul geográfico não coincide com o polo
norte magnético
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SM
NM
Eixo Magnético
Eixo Geográfico
NG
SG
N
S
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Fora da Terra as linhas de indução magnética
saem do polo norte magnético e entram no
polo sul magnético. Dentro da Terra
acontece o oposto.
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Polo magnético
norte
(2001)81° 18′ N 110° 48′ W
(2004)82° 18′ N 113° 24′ W
Polo magnético sul
(1998)64° 36′ S 138° 30′ E
(2004)63° 30′ S 138° 0′ E
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Os polos magnéticos terrestre variam com o
passar dos anos.
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O vento solar é um fluxo de partículas ionizadas, predominantemente núcleos de hélio ionizados e
elétrons. Ele resulta da enorme diferença de pressão entre a coroa solar e o espaço interplanetário, e a velocidade é
em torno de 400 ~ 800 km/s
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A aurora boreal ocorre em decorrência do impacto de partículas de vento solar e a poeira espacial encontrada na Via Láctea com a alta atmosfera da Terra, canalizadas
pelo campo magnético terrestre.
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A magnetosfera é parte exterior da atmosfera onde o campo magnético controla os processos eletrodinâmicos
da atmosfera ionizada. Os cinturões de Van Allen são duas zonas da magnetosfera que captam ou repelem
partículas provenientes do espaço.
Algumas partículas são nocivas à saúde, e o campo magnético
terrestre evita que as radiações dessas
partículas cheguem à superfície.
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Para cada ponto do campo magnético existe um vetor B, denominado vetor campo magnético.
O vetor campo magnético é paralelo às linhas de indução.
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Por definição, a direção de B é a direção que a agulha se orienta, e o sentido de B é o sentido para o qual o polo
norte da agulha aponta.
Coloquemos uma agulha magnética em um campo magnético B.
B
B
B
B
B
B
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B
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Se B apresentar em todos os pontos de uma região o mesmo módulo, a mesma direção e o mesmo sentido então B é uniforme nessa região. O ímã da imagem abaixo produz
campo magnético uniforme caso a separação entre os polos seja pequena.
As linhas de indução são, nesse caso, paralelas e igualmente espaçadas
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Oersted, em 1820, observou que uma agulha magnética se orienta perpendicularmente a um fio no qual passa uma
corrente elétrica. Na ausência de corrente, a agulha se orienta na direção norte-sul.
Foi a primeira evidência de que a eletricidade e o magnetismo estão relacionados.
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A
Norte geográfico
Sul geográfico
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A
Norte geográfico
Sul geográfico
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Em outras palavras, uma corrente elétrica, constituída por cargas em movimento, produz efeitos magnéticos.
A explicação dessa experiência será dada após estudo do campo magnético de um condutor retilíneo.
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Fora da Terra as linhas vão do polo norte magnético ao sul magnético, e portanto do sul geográfico ao norte geográfico.
Desse modo, as linhas entram no norte geográfico.
Solução:
A figura deste exercício apresenta algumaslinhas de indução do campo magnéticoterrestre. Mostre o sentido das linhas eresponda: no norte geográfico as linhasestão entrando na superfície da Terra ousaindo ela?
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Algumas bússolas são feitas de modo quesuas agulhas possam girar livremente emtodas as direções, incluindo a vertical. Paraonde apontaria o polo norte magnético daagulha de uma bússola (como a descrita),situada no polo norte magnético da Terra?
As linhas de indução saem do polo norte magnético terrestreperpendicularmente à superfície. Desse modo, o campomagnético no polo norte magnético terrestre é perpendicular àsuperfície e aponta para cima. O polo norte de uma agulhamagnética também apontaria para cima.
Solução:
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Solução:Uma bússola se orientaria na direção norte-sul e o polo norte da bússola
apontaria para o norte geográfico, então o campo magnético é na direção CD (norte-sul) e aponta para D (norte geográfico).
O
L
S
N
B
Suponha que no chão de uma salaestejam traçadas duas linhasperpendiculares, CD e EF, sendo queEF indica a direção oeste-leste.Desenhe o vetor que representa ocampo magnético da Terra no ponto P.
Solução:
A direção de B é a direção da agulha magnética. O sentido de B é para onde o polo norte da agulha aponta.
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Observe as orientações das agulhasmagnéticas e desenhe o vetor querepresenta o campo magnético nospontos abaixo.
a) O campo magnético é constante pois a distância entre os polos é pequena.As linhas são, portanto, igualmente espaçadas e paralelas.
b) B permanece constante sempre.
Solução:
B
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Considere um ímã de polos planos e paralelos,como mostra a figura. Supondo que a distânciaentre os polos seja pequena:a) Desenhe algumas linhas de indução do campo
magnético criado pelo ímã entre os polos.b) Ao nos deslocarmos de C para D, para E e para
F, o vetor campo magnético B varia oupermanece constante?
O vetor campo magnético é paralelo às linhas de indução. Se duas linhas secruzassem, no ponto de intersecção haveria dois vetores campo magnéticodiferentes, o que não pode acontecer.
Solução:
B
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Explique o motivo pelo qual duas linhas deindução nunca podem se cruzar.
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A agulha deve se orientar perpendicularmente ao fio.
Solução:
Na figura deste exercício, uma correntede grande intensidade está passando porum fio, situado acima de uma agulhamagnética. Qual é o erro nesta figura?