Motor Homopolar

Sobre o motor homopolar, julgue os itens: 

1 - É possível minimizar a energia fornecida pela bateria para o processo de rotação do motor homopolar reduzindo-se ao mínimo o efeito de perda de energia por fricção.

2 - O campo gravitacional terrestre não afeta o funcionamento de motores homopolares.


Link para imagem ilustrativa: https://ibb.co/g0D1Ux


Gab: C ;  E

a) O atrito sempre causa perdas de energia. Nas máquinas em geral mecânicas ou elétricas) sempre se procura reduzir o atrito para evitar perdas de energia.

Diminuindo as perdas por atrito são reduzidos(as):

1) Os problemas mecânicos das máquinas (desgaste do metal dos mancais). Isto se obtém, por exemplo com o uso de óleo ou graxa.

2) A energia elétrica consumida, diminuindo o custo da  energia. Isto se obtém, por exemplo, com baixas resistências de contato, nos parafusos, por exemplo e com fios de menor resistência elétrica.


b) Vai haver um campo magnético resultante da associação do campo do imã com o campo magnético terrestre, nas proximidades do motor. Este campo resultante é que atua no motor e o faz girar.

Mas como o campo gravitacional irá influenciar na rotação do motor? A força gravitacional não seria uma força central na montagem descrita pela imagem? ou seja, torque zero? Para mim, somente a força magnética gera um torque no motor.

Não estamos falando de força do campo gravitacional terrestre e sim força do campo magnético terrestre (que faz uma bússola girar). Fiz uma correção na minha solução.

Força que atua no motor ---> F = B.i.L

A força F que faz o motor girar depende do campo magnético B e da corrente i circulante nos fios

Seja B_i o campo magnético do imã, B_t o campo magnético terrestre e B_r o campo magnético resultante de B_i e B_t. Evidentemente B_r ≠ B_i

Caso não existisse B_t a força no motor seria: F_i = B_i.i.L

Como existe B_t a força no motor vale F_r = B_r.i.L

F_r ≠ F_i, logo, o campo magnético terrestre influencia no comportamento do motor.
É bem verdade que B_i é muito maior que B_t (B_i >> B_t), logo, a influência é muito pequena (mas a influência existe)

Sim, mestre. Concordo com o senhor. Porém, o item se refere ao campo gravitacional. O item foi dado com errado, ou seja, que o campo gravitacional influencia. 
OBS: esse item é do vestibular da UnB de 2016.

Eu tinha entendido, erradamente, que o enunciado falava em campo magnético. Por isto dei toda a explicação a respeito.

O campo gravitacional não afeta o funcionamento elétrico do motor.

Note o enunciado do item: O campo gravitacional terrestre não afeta o funcionamento.... O gabarito indica, portanto, que o campo gravitacional afeta o funcionamento. Eu pensei da seguinte forma: como haverá atrito entre o fio, ímã e pilha, ou seja, força de contato, o campo gravitacional poderá influenciar nessa compressão e consequentemente afetará o funcionamento do motor. Esse pensamento está correto?

Eu não tinha pensado por este lado, pois me preocupei apenas com a parte elétrica. Concordo contigo:

O campo gravitacional influencia no peso das partes móveis, logo influencia na reação normal N

A força de atrito depende da reação normal: Fa = μ.N

Logo o campo gravitacional influencia na força de atrito, aumentando ou diminuindo as perdas.

Assim, o campo gravitacional afeta o funcionamento mecânico do motor.

Muito obrigado, mestre!