Correção ENEM 2026Confira suas respostas do 1º dia com o gabarito dos cursinhos e a resolução das questões, até o INEP publicar o oficialVer a correção
Entrar

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 2 (1º semestre · 2º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2010

1º semestre · 2º dia · Física: Indução eletromagnética e transformadores

Um gerador de corrente contínua magneto-hidrodinâmico pode ser construído injetando gás neutro altamente ionizável (plasma) através de um tubo de largura L = 40{,}0\ \text{cm} e altura h = 20{,}0\ \text{cm}, como mostrado na figura.

Esquema tridimensional de um gerador magneto-hidrodinâmico consistindo de um tubo de seção transversal retangular de largura L e altura h. Partículas entram pela abertura frontal e saem pela extremidade traseira com velocidade v, indicada por setas. Na parte central do tubo, há duas placas paralelas (eletrodos), uma na face superior e outra na face inferior, de comprimento c ao longo do tubo e largura igual a L. Setas horizontais atravessando a lateral do tubo na região entre os eletrodos indicam o campo magnético B. Os dois eletrodos estão conectados por fios a um resistor externo de resistência R.

Um campo magnético uniforme horizontal B = 0{,}500\ \text{T} é aplicado na região entre os eletrodos que possuem comprimento c = 10{,}0\ \text{cm}. O gás possui resistividade elétrica \rho = 0{,}100\ \Omega\cdot\text{m}, e a velocidade média de suas partículas no regime estacionário é v = 200\ \text{m/s}. O gerador está ligado a um resistor de resistência R = 7{,}50\ \Omega. Tendo em vista os dados apresentados, calcule:

a) a resistência interna do gerador; (2,5 pontos)

b) a corrente elétrica no resistor. (2,5 pontos)

Reportar erro na questão
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Resolução comentada

Resolução comentada

a) Os eletrodos ficam na face superior e na face inferior do tubo. Assim, a corrente atravessa o gás na vertical, entre eles. O gás funciona como um resistor de comprimento h e área de seção A = L\cdot c, que é a área de cada placa.

Pela segunda lei de Ohm:

r=\rho\,\frac{h}{L\,c}=0{,}100\cdot\frac{0{,}200}{0{,}400\cdot 0{,}100}=\frac{0{,}020}{0{,}040}=0{,}500\ \Omega

Resistência interna: r = 0{,}500\ \Omega.

b) As partículas carregadas se movem com velocidade v ao longo do tubo, perpendicular a \vec B, que é horizontal. A força magnética qvB é vertical e separa as cargas positivas e negativas entre as placas de cima e de baixo. No equilíbrio, qE = qvB, então E = vB.

A força eletromotriz do gerador é a diferença de potencial entre as placas, separadas pela distância h:

\varepsilon = E\,h = B\,v\,h = 0{,}500\cdot 200\cdot 0{,}200 = 20{,}0\ \text{V}

A resistência interna r está em série com R, então:

i=\frac{\varepsilon}{R+r}=\frac{20{,}0}{7{,}50+0{,}500}=\frac{20{,}0}{8{,}00}=2{,}50\ \text{A}

Corrente no resistor: i = 2{,}50\ \text{A}.

Assuntos: Indução eletromagnética e transformadores, Resistência elétrica e leis de Ohm.

Reportar erro na resolução
O que está errado?
Sem cadastro: não guardamos quem enviou.
Ver como caiu na prova Questão 2 no caderno Grupo 1 da 2ª etapa da UFG 2010

Fonte: UFG 2ª etapa 2010 · 1º semestre · 2º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗