(Originais Teachy 2023) - Questão Muito Difícil de Física

A lei de Faraday é uma lei fundamental para o estudo dos geradores elétricos. Ela estabelece uma relação entre a indução magnética e a corrente elétrica, sendo essencial para o cálculo da equação do gerador. Qual das alternativas abaixo representam corretamente essa lei?

Considerando um contexto prático, imagine que uma pequena cidade planeja uma transição energética para reduzir sua dependência de fontes não renováveis, como o carvão e o petróleo, e implementar um sistema de energia mais sustentável. A cidade atualmente obtém 60% de sua energia a partir de carvão e 40% de petróleo. Para reduzir as emissões de CO2, a cidade decidiu que metade da energia atualmente proveniente de fontes não renováveis será substituída por energia eólica, que tem uma eficiência média de 30%. Com base nesses dados: 1) Calcule a quantidade de energia a ser substituída por energia eólica, em joules, considerando que a energia total consumida pela cidade seja de 1,5 x 10^12 J por ano. 2) Discuta, em um parágrafo, os desafios técnicos e econômicos que a cidade pode enfrentar ao tentar implementar essa mudança, levando em consideração as características das fontes de energia renováveis e não renováveis e sua eficiência.

Uma roda-gigante em um parque de diversões passa por um processo de aceleração para atingir a velocidade angular adequada para iniciar a operação. Durante esse processo de aceleração, a roda-gigante passa por um MCUV (Movimento Circular Uniformemente Variado) até atingir seu funcionamento com velocidade angular constante. Considere que a roda-gigante acelera durante 6 segundos para atingir uma velocidade angular final de 4π rad/s com uma aceleração angular de ω, e que o carro em que os passageiros estão tem um raio de 8 metros. a) Determine a aceleração angular ω da roda-gigante durante a fase de aceleração. b) Calcule o deslocamento angular percorrido pelos passageiros durante esse período de aceleração. c) Depois de atingir a velocidade angular final, em quanto tempo um passageiro completa uma volta na roda-gigante?