QUESTǍO: Uma barra horizontal com 0.4 m de comprimento é montada sobre uma balança e conduz uma corrente. No local da barra existe um campo magnético uniforme horizontal com módulo igual a
e direçào perpendicular à barra. A força magnética sobre a barra medida através do uso da balança é igual a
.
Qual a direçāo e o sentido da força magnética? Justifique.
(2,0 pontos)
Qual a direçāo e o sentido da força magnética? Justifique.
(2,0 pontos)
Passo 1
Vamos lá, o exercício fala sobre uma barra que conduz corrente elétrica, montada sobre uma balança. Ela está em um campo magnético uniforme que é perpendicular à barra. A gente precisa descobrir em qual direção e sentido atua a força magnética nessa barra. Para resolver isso, vamos usar o conceito de força magnética sobre um condutor, que envolve corrente elétrica e campo magnético.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da força magnética que age sobre um condutor:
Aqui, $ I $ é a corrente, $ \vec{L} $ é o vetor comprimento da barra, e $ \vec{B} $ é o campo magnético. O símbolo $ \times $ representa o produto vetorial, que nos dá a direção da força.
Passo 3
Como a força medida na balança é de 0,6 N, sabemos que essa é a magnitude da força magnética. O campo magnético é horizontal e perpendicular à barra, então o ângulo entre $ \vec{L} $ e $ \vec{B} $ é de 90 graus, o que simplifica a fórmula para:
Passo 4
Agora, para encontrar a direção e o sentido da força, usamos a regra da mão direita. Primeiro, apontamos o dedo indicador na direção da corrente ($ \vec{L}
\vec{B}
\vec{F} $).
Passo 5
Se a corrente está indo, por exemplo, para a direita e o campo magnético está indo para fora da página, aplicando a regra da mão direita, vemos que a força atuaría para cima. Mas a direção exata depende da orientação específica da corrente e do campo no problema.
Resposta
A força magnética atua perpendicularmente ao plano formado pela barra e pelo campo magnético, direcionada para cima. Isso ocorre seguindo a regra da mão direita, onde a força está na direção perpendicular à corrente e ao campo magnético.