Em um terminal rodoviário, uma esteira automatizada separa bagagens durante o turno noturno. Seu atuador…

Questão

Em um terminal rodoviário, uma esteira automatizada separa bagagens durante o turno noturno. Seu atuador possui um trecho de fio de 0,40 m, perpendicular a um campo magnético uniforme de 0,50 T. Para mover cada desvio da esteira, o fio deve receber uma força magnética de 12 N. O equipamento atual permanece energizado nos intervalos entre as bagagens, provocando aquecimento. Uma atualização pretende desligar a corrente nesses intervalos e manter o campo com ímãs permanentes, cuja fabricação e cujo descarte também geram impactos ambientais. Considere F = B.I.L. Qual alternativa apresenta a corrente necessária no atuador e uma avaliação adequada da atualização proposta?

1. A) A corrente deve ser 30 A, mas o atuador não consome energia nos intervalos porque, sem movimento da esteira, a força magnética não realiza trabalho mecânico.
2. B) A corrente deve ser 60 A, e seu desligamento nos intervalos reduz o consumo e o aquecimento, sem dispensar a análise da fabricação e do descarte dos ímãs.
3. C) A corrente deve ser 24 A, e seu desligamento nos intervalos reduz o consumo, embora os impactos da fabricação e do descarte dos ímãs ainda precisem ser avaliados.
4. D) A corrente deve ser 6 A, e mantê-la nos intervalos é adequado porque um campo magnético constante impede o aquecimento do fio do atuador.
5. E) A corrente deve ser 12 A, e o uso de ímãs permanentes permite concluir, com os dados fornecidos, que o impacto ambiental total do equipamento será menor.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique os dados do enunciado: comprimento do fio L = 0,40 m, campo magnético uniforme B = 0,50 T, perpendicular ao fio, e força necessária F = 12 N. Como o fio está perpendicular ao campo, vale F = B.I.L. Passo 2: Isole a corrente: I = F / (B.L). Passo 3: Calcule o produto B.L = 0,50 x 0,40 = 0,20 T.m. Passo 4: Calcule I = 12 / 0,20 = 60 A. Logo, a corrente necessária é 60 A, o que corresponde à alternativa B. Passo 5: Avalie a atualização proposta. Desligar a corrente nos intervalos entre as bagagens elimina o consumo elétrico e o aquecimento do atuador nesses períodos, pois sem corrente não há força magnética nem dissipação por efeito Joule no fio. Passo 6: Por outro lado, os ímãs permanentes têm fabricação e descarte com impactos ambientais, que não podem ser ignorados nem dados como inexistentes. Os dados do enunciado não permitem quantificar esses impactos, então a análise precisa ser feita à parte. Passo 7: Por que as outras estão erradas: na A, o valor 30 A surge de F / L, esquecendo o campo B, e a ideia de que não há consumo sem movimento ignora a dissipação térmica. Na C, o valor 24 A surge de F / B, esquecendo o comprimento L. Na D, o valor 6 A surge de B.F, e manter a corrente não impede aquecimento, pois o fio percorrido por corrente aquece. Na E, o valor 12 A confunde a corrente com a própria força, e a conclusão sobre impacto ambiental total não pode ser tirada dos dados fornecidos.

💡 Dica: Isole I em F=BIL e avalie separadamente consumo nos intervalos e impactos dos ímãs.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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