Considere que duas bobinas idênticas, B1 e B2, estão imersas...

Tema Central da Questão:

A questão aborda o conceito de indução eletromagnética, que é um fenômeno onde uma variação no fluxo magnético gera uma tensão (ou força eletromotriz) em um circuito. Nesta questão, o foco está em duas bobinas idênticas sujeitas ao mesmo fluxo magnético, mas com velocidades diferentes. Compreender as relações entre velocidade, fluxo magnético e tensão induzida é fundamental para resolver a questão.

Explicação do Gabarito:

A alternativa correta é D - 20 V.

Para entender por que essa é a resposta correta, precisamos lembrar da Lei de Faraday da Indução Eletromagnética, que estabelece que a tensão induzida em um circuito é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético através do circuito. Matematicamente, podemos expressá-la como:

ε = -dΦ/dt

Onde ε é a tensão induzida e dΦ/dt é a taxa de variação do fluxo magnético.

Na questão, somos informados que a tensão induzida em B1 é de 10 volts e que B2 se move com o dobro da velocidade de B1 no mesmo campo magnético. Uma vez que a velocidade é um fator na taxa de variação do fluxo (ou seja, o quanto o campo "corta" as bobinas por unidade de tempo), o dobro da velocidade em B2 implica que a taxa de variação do fluxo é o dobro em relação a B1.

Portanto, se a velocidade de B2 é o dobro da de B1, e a tensão em B1 é 10 volts, a tensão em B2, que está associada ao dobro da taxa de variação do fluxo, será:

ε_B2 = 2 * ε_B1 = 2 * 10 = 20 \text{ volts}

Análise das Alternativas Incorretas:

• A - 1 V: Essa alternativa está incorreta porque não considera o aumento na taxa de variação do fluxo devido à maior velocidade de B2.
• B - 5 V: Também está incorreta, pois sugere uma tensão menor do que a velocidade dobrada induziria. A tensão induzida deve ser maior, não menor.
• C - 10 V: Essa opção ignora o fato da velocidade de B2 ser o dobro da velocidade de B1. Ela sugere que a tensão induzida não muda com a velocidade, o que contradiz a lei de Faraday.

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