Um fio de 2 m é percorrido por uma corrente de 5 A . O fio é retilíneo e faz um ângulo constante e igual a
com o vetor
. O fio é horizontal e a corrente o atravessa de Leste para Oeste. O vetor B, por sua vez, está contido no plano horizontal e possui módulo igual a 2 Gauss. (a) Calcule o módulo da força magnética que atua sobre o fio. (b) Suponha que a massa do fio é de
. Calcule qual deveria ser o módulo de
para que a força magnética tivesse o mesmo módulo do peso do fio.
Passo 1
O enunciado dá um fio retilíneo de comprimento
percorrido por uma corrente
. Esse fio faz ângulo constante
com um campo magnético
que está no plano horizontal e tem módulo dado em gauss. Queremos (a) o módulo da força magnética sobre o fio e (b) achar o módulo de
para que essa força seja igual ao peso do fio, sabendo que sua massa é
.
Para resolver, usaremos a fórmula da força magnética num fio retilíneo
Para resolver, usaremos a fórmula da força magnética num fio retilíneo
e, para o peso,
Passo 2
Primeiro convertemos o campo de gauss para tesla, pois
. Assim,
Substituindo em
temos
Passo 3
Para o item (b), convertemos a massa para quilograma:
O peso é
Igualamos
a
:
Em gauss, isso vale
Resposta
(a)
(b) (aproximadamente
).
(b)