Um condutor retilíneo de 45 cm de comprimento está apoiado sobre dois trilhos em suas extremidades horizontais, sob a ação de um campo magnético de 2,5 \mathrm{~T}. Além disso, a intensidade da corrente elétrica que o percorre é de 4 A e o seu peso é igual a 6,5 \mathrm{~N}.
Calcule a força magnética que age sobre esse condutor e analise se ela será suficiente para segurá-lo no lugar, ou seja, se ela contrabalanceará o próprio peso do condutor. Considere o ângulo entre o vetor velocidade das cargas elétricas e o vetor campo magnético igual a 90^{\circ}.
Assinale a alternativa que corresponde ao valor correto da força calculada e à conclusão desse problema.

Passo 1

O enunciado dá um condutor retilíneo de comprimento L=0{,}45 m, percorrido por corrente I=4 A, imerso em campo magnético uniforme de intensidade B=2{,}5 T. O peso do condutor vale P=6{,}5 N. Pede-se a força magnética sobre o condutor e se ela contrabalança seu peso sabendo que o ângulo entre corrente e campo é 90^\circ. O conteúdo envolve a expressão da força magnética em um fio imerso em campo:
F_m = I\,L\,B\sin\theta.

Passo 2

Aplicando a fórmula
F_m = I\,L\,B\sin\theta
com \theta=90^\circ (logo \sin\theta=1), temos
F_m = 4 \times 0{,}45 \times 2{,}5 \times 1.

Passo 3

Calculando o valor numérico:
F_m = 4 \times 0{,}45 \times 2{,}5 = 4{,}5\text{ N}.

Passo 4

Comparando com o peso P=6{,}5 N vemos que
F_m = 4{,}5\text{ N} < P = 6{,}5\text{ N},
ou seja, a força magnética não é suficiente para segurar o condutor.

Resposta

A força magnética vale 4,5 N e não basta para contrabalançar o peso do condutor.

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