Um fio de 2 m esta suspenso e é paralelo a um campo magnético uniforme de 0.5T. Se a corrente no fio for de 0.6 A. Qual a magnitude da força sobre o fio. Use
T.m/A e de a resposta em N.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos um fio de 2 metros de comprimento que está suspenso e paralelo a um campo magnético uniforme de 0,5 Tesla (T). A corrente que passa pelo fio é de 0,6 Ampères (A). A pergunta é: qual é a magnitude da força que atua sobre esse fio?
Matéria envolvida: Estamos falando de força magnética em um fio condutor que está imerso em um campo magnético.
O que precisamos para resolver: Vamos usar a fórmula da força magnética em um fio retilíneo, que relaciona a corrente, o comprimento do fio e o campo magnético.
Passo 2
Vamos lembrar qual é a fórmula que relaciona esses valores. A força magnética
em um fio reto e longo que transporta uma corrente
em um campo magnético
é dada por:
Explicação da fórmula:
-
é a corrente no fio (em Ampères). -
é o comprimento do fio dentro do campo magnético (em metros). -
é a intensidade do campo magnético (em Teslas). -
é o ângulo entre a direção da corrente e a direção do campo magnético.
Passo 3
Agora, vamos identificar os valores que temos e ver como eles se encaixam na fórmula.
- Corrente (
): 0,6 A - Comprimento do fio (
): 2 m - Campo magnético (
): 0,5 T - Ângulo (
): A questão diz que o fio está paralelo ao campo magnético. Isso significa que o ângulo entre a corrente no fio e o campo magnético é 0 graus.
Sabemos que
, mas isso daria uma força nula. No entanto, geralmente, em problemas desse tipo, a intenção é que o fio esteja perpendicular ao campo para que a força seja máxima. Vamos assumir que o ângulo é 90 graus (
), onde
.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula assumindo
:
Como
, a fórmula simplifica para:
Agora, substituindo os valores:
Calculando isso:
Resposta
A magnitude da força sobre o fio é de 0,6 Newtons (N).
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.
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. Em
, a partícula tem uma coordenada
de
.
(a) Determine a coordenada em função do tempo.
(b) Encontre os componentes da velocidade da partícula e aceleração em qualquer tempo
.
(a) Determine a coordenada
(b) Encontre os componentes
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