Dois longos fios estão pendurados verticalmente. O fio 1 transporta uma corrente para cima de 1,50 A. O fio 2, 20,0 cm à direita do 1, transporta uma corrente direcionada para baixo de 4,00 A. Um terceiro fio, 3, deve ser pendurado verticalmente e posicionado de modo que, quando transportar uma certa corrente, cada fio não experimente nenhuma força líquida. (a) Esta situação é possível? É possível de mais de uma maneira? Descreva (b) a posição do fio 3 e (c) o módulo e direção da corrente no fio 3.
Passo 1
E aiii gente, tudo bom com vocês?
Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!
Vamo lá!
Carregando correntes de direção oposta, os fios 1 e 2 se repelem. Se o fio 3 estivesse entre eles, teria que repelir 1 ou 2, então a força naquele fio não poderia ser zero. Se o fio 3 estivesse à direita do fio 2, sentiria uma força maior exercida por 2 do que aquela exercida por 1, então a força total em 3 não poderia ser zero. Portanto, o fio 3 deve estar à esquerda de ambos os outros fios. Deve transportar corrente para baixo para que possa atrair o fio 2.
Vamos responder à parte (b) primeiro.
Letra b:
Para o equilíbrio do fio 3, temos,
Passo 2
Letra a:
Assim, a situação só é possível de uma maneira.
Passo 3
Letra c:
Para o equilíbrio do fio 1,
Sabemos que o fio 2 deve estar em equilíbrio porque as forças sobre ele são iguais em magnitude às forças que exerce nos fios 1 e 3, que são iguais porque ambos equilibram as forças de magnitude igual que 1 exerce sobre 3 e que 3 exerce sobre 1.
Resposta
- Um jeito
- 12cm à esquerda do fio 1
- 2.4A para baixo