Enunciado

O fio dobrado da Fig. 28 - 41 está submetido a um campo magnético uniforme. Cada trecho retilíneo tem 2,0   m de comprimento e faz um ângulo θ = 60 ∘ c o m o eixo x . O fio é percorrido por uma corrente de 2,0   A . Qual é a força que o campo magnético exerce sobre o fio, em termos dos vetores unitários, se o campo magnético é (a) 4,0 k ˆ T ; (b) 4,0 i ˆ T ?

Passo 1

E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!

(a) Por simetria, concluímos que a componente x da força que o campo magnético exerce sobre o fio é zero. De acordo com a regra da mão direita, um campo na direção k ˆ produz nas duas partes do fio uma componente y da força que aponta na direção - j ˆ e cujo módulo é

F y = i l | B → | s e n ⁡ 30 ∘ = ( 2,0 A ) ( 2,0 m ) ( 4,0 T ) s e n ⁡ 30 ∘ = 8 N .

A s s i m ,   a   f o r ç a   t o t a l   q u e   o   c a m p o   e x e r c e   s o b r e   o   f i o   é   ( - 16 j ^ ) N .

Passo 2

(b) Nesse caso, a força que o campo exerce sobre o lado esquerdo do fio aponta no sentido - k ˆ e a força que o campo exerce sobre o lado direito do fio aponta no sentido + k ˆ . Como, por simetria, as duas forças são iguais, a força total é 0 .

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Resposta

a. a   f o r ç a   t o t a l   q u e   o   c a m p o   e x e r c e   s o b r e   o   f i o   é   ( - 16 j ^ ) N .

b. a força total é 0 .

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