Enunciado

Um fio com 13,0 g de massa e L = 62,0 c m de comprimento está suspenso por um par de contatos flexíveis na presença de um campo magnético uniforme de módulo 0,440 T (Fig. 28-40). Determine (a) o valor absoluto e (b) o sentido (para a direita ou para a esquerda) da corrente necessária para remover a tensão dos contatos.

Passo 1

E aí, galerinha!! 😉

Nesta situação temos um fio que está submerso em um campo magnético e está suspenso por contatos flexíveis:

Vamos aplicar aqui o conceito do equilíbrio das forças:

∑ F = 0

Mas quais forças atuam nesse camarada aí? Temos o peso apontando para baixo, e para encontrarmos o equilíbrio a força magnética deve apontar para cima.

Legal? Vamos então partir para os cálculos dessas forças.

Passo 2

A força que o campo magnético exerce sobre o fio aponta para cima e tem um módulo igual à força gravitacional mg a que o fio está submetido.

Como o campo e a corrente são mutuamente perpendiculares, o módulo da força magnética é dado por F B = i L B , na qual L é o comprimento do fio. Assim,

P = F B

m g = i L B

Logo podemos isolar a corrente por aqui:

i = m g L B

com os valores de m = 0,013 k g , g = 9,8 m / s 2 , L = 0,620 m e B = 0,44 T , substituímos na equação e temos:

i = 0,013 k g × 9,8 m / s 2 0,620 m × 0,44 T = 0,467 A = 467 m A

Tranquilo até aqui? 😬

Passo 3

Para responder o item b. você pode usar a regra da mão direita, mas antes olha rapidinho a equação da força magnética em forma vetorial.

F B → = i L → × B →

Pra fazer a regra da mão direita você tem que ir sempre no sentido da equação, mas como assim?

Tem que colocar a mão direita indo de B → para F → se fizer ao contrário o resultado não vai ser muito legal, entendeu? Então colocando a mão no sentido de B → para dentro da folha e abraçando o fio na direção da força o polegar vai apontar para a direita.

Resposta

(a) i = 467 m A

(b) para a direita

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