(DISSERTATIVA | dificuldade 3) Projete um sensor indutivo simples para detecção de peças metálicas num…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
(DISSERTATIVA | dificuldade 3) Projete um sensor indutivo simples para detecção de peças metálicas num transportador: bobina solenoidal com N = 300 voltas, comprimento l = 0,05 m, raio r = 0,02 m; corrente de excitação I = 0,50 A. Calcule B interno aproximado, fluxo magnético inicial F e a fem induzida se F for anulada em ?t = 0,010 s. Discuta impactos sociais e ambientais da adoção desse sensor na indústria.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculos: µ0 = 4p×10^-7 T·m/A. B ˜ µ0 N I / l =4p×10^-7·300·0,5/0,05 ˜3,77×10^-3 T. Área A = pr² = p·(0,02)² ˜1,257×10^-3 m². Fluxo F = B·A ˜3,77×10^-3·1,257×10^-3 ˜4,74×10^-6 Wb. Se F anula em ?t =0,010 s, e = ?F/?t ˜4,74×10^-6/0,01 ˜4,74×10^-4 V (0,474 mV). Análise: do ponto de vista físico, a fem gerada é pequena; circuitos de detecção amplificam esse sinal. Em termos sociais e ambientais, a implementação reduz erros e retrabalho industrial (ganho de eficiência), mas aumenta demanda por metais (impacto ambiental da mineração) e pode causar requalificação/ deslocamento de trabalhadores; exige planejamento de reciclagem e avaliação energética para reduzir consumo. Tecnologicamente, projetar sensibilidade, blindagem e eletrônica de condicionamento é necessário para robustez em ambiente industrial.
Explicação
Os cálculos realizados utilizam fórmulas adequadas para determinar o campo magnético, o fluxo magnético e a força eletromotriz induzida, demonstrando uma compreensão clara dos princípios da eletromagnetismo. A análise dos impactos sociais e ambientais reflete a importância de considerar não apenas a eficiência industrial, mas também as consequências da adoção de novas tecnologias, como a demanda por recursos e a necessidade de requalificação da força de trabalho. Essa abordagem abrangente é fundamental para um projeto de sensor que visa não apenas a funcionalidade, mas também a sustentabilidade e a responsabilidade social.
Raio-X da questão
sensor indutivo, fluxo magnético
avaliacao
lei de Faraday · cálculo de fluxo magnético
Revisar leis de indução eletromagnética e impactos ambientais de tecnologias.
O aluno pode confundir a direção do fluxo magnético e calcular a fem induzida de forma incorreta, não considerando a variação do tempo corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- (DISSERTATIVA | dificuldade 3) Projete um sensor indutivo para detectar latas de aço num transportador industrial…
- Projete um sensor indutivo para detectar fragmentos ferrosos numa linha de filtração de água. Especifique: (a) um…
- Um sensor indutivo para uma linha automática consiste de uma bobina retangular de N = 200 voltas, lados a = 0,04 m…
- Projeto de um atuador eletromagnético para separar peças ferrosas: um solenoide de N = 800 voltas, comprimento l = 0,12…
- (DISSERTATIVA) Projete e analise um solenóide para substituir um atuador pneumático numa linha de montagem automatizada…
- Projeto: um manipulador magnético automatizado deve levantar peças ferrosas de massa m = 2,5 kg. Disponíveis: área do…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog