Experimento de Força Magnética.
É possível medir o campo magnético gerado pelas bobinas a partir do experimento de Força Magnética? Explique. Se a resposta for positiva, use os dados da tabela abaixo para determinar o campo magnético entre as bobinas com a melhor precisão possível.
Considere e g
Massa
0 20
1 21
2 22
3 23
4 24
5 23

Passo 1

O enunciado propõe medir o campo magnético gerado pelas bobinas a partir da força magnética que atua sobre um condutor de comprimento conhecido. Temos L=100 mm=0,10 m e g=10 m/s^2. Ao variar a corrente I entre as bobinas, mede-se a massa aparente m(I). Vamos usar o modelo
F = B,I,L
e a equivalência entre força e peso aparente
F = l(m(I)-m(0)r),g

Passo 2

Definimos a diferença de massa
De<a m(I)=m(I)-m(0)
que corresponde à força magnética dividida por g. Como m(0)=20 g=0,020 kg, temos para cada corrente I:
I&=1 A,&De<a m&=1 g=0,001 kg, I&=2 A,&De<a m&=2 g=0,002 kg, I&=3 A,&De<a m&=3 g=0,003 kg, I&=4 A,&De<a m&=4 g=0,004 kg, I&=5 A,&De<a m&=3 g=0,003 kg

Passo 3

Da relação
F = De<a m,g = B,I,L
isolamos
B = De<a m,gI,L,
Para cada par (I,De<a m) isso forneceria um valor de B, mas observa-se um desvio no ponto I=5 A, sugerindo erro experimental nesse ensaio.

Passo 4

Para obter B com melhor precisão, ajustamos o modelo linear
De<a m = a,I
por mínimos quadrados, em que
a = sum I,De<a msum I^2 = 1cdot0,001 + 2cdot0,002 + 3cdot0,003 + 4cdot0,004 + 5cdot0,003 1^2+2^2+3^2+4^2+5^2 = 0,04555 approx 0,0008182 kg/A

Passo 5

Dessa constante a extraímos
B = a,gL = 0,0008182cdot100,10 approx 0,0818 T

Resposta

O experimento permite medir o campo magnético e, ajustando os dados por mínimos quadrados, obtemos
B approx 0,082 T

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