Material Teórico Ele I E Ii - Parte 4 - Cap11 - Ex2

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Exerc´ıcio 1. Imagine um tubo de alum´ınio de diˆametro n˜ao muito grande. Deixamos cair em queda livre dentro do tubo dois materiais - um peda¸co de ferro desmagnetizado e um im˜a. O resultado observado ´e que, enquanto o ferro demora apenas uma fra¸ca˜o de segundo para cair, o im˜a demora um tempo relativamente maior. Qual a explica¸c˜ao para esse fato? 1 Figura 1 Resolu¸c˜ao. Sabemos que no im˜a existe uma corrente circulante I. Suponhamos que ela est´a no sentido anti-hor´ario. Desta forma, o campo B produzido por ela est´a no sentido de baixo para cima. Assim sendo, um anel do tubo que est´a localizado abaixo do im˜a receber´a um acr´escimo de fluxo magn´etico conforme o im˜a cai e isto resultar´a no surgimento de uma corrente induzida que tende a cancelar este aumento. Por isso, pela lei de Lenz, esta corrente estar´a no sentido hor´ario. Como correntes em sentidos contr´arios se repelem, existir´a a tendˆencia de frear o im˜a enquanto ele cai. Analogamente, um anel que esteja acima do im˜a sentir´a um decr´escimo de fluxo magn´etico. Portanto, a corrente induzida estar´a no sentido anti-hor´ario e, como correntes no mesmo sentido se atraem, este anel tamb´em contribuir´a para que o im˜a seja freado na queda. Com isso, conclui-se que o atraso no tempo de queda do im˜a est´a relacionado com as for¸cas magn´eticas provindas de correntes induzidas ao longo do tubo de alum´ınio. 2