Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 28.8 - Ex. 45
Uma barra de cobre de repousa em dois trilhos horizontais situados a de distância um do outro e é percorrida por uma corrente de . O coeficiente de atrito estático entre a barra e trilhos é . Determine (a) o módulo e (b) o ângulo (em relação à vertical) do menor campo magnético que faz a barra se mover.
Passo 1
Fala aí, galerinha! Tudo certinho? 😁
Nesse problema temos uma barra de massa e dois trilhos de entre si. O contato da barra com os trilhos gera um circuito que flui uma corrente de . Se o coeficiente de atrito entre a barra e os trilhos é de queremos saber qual é o menor campo magnético que faz a barra se mover...
Bem, vamos desenhar o que está acontecendo com uma vista de cima, supondo um sentido para a corrente:
Dessa forma, vemos que o campo magnético, , que fará com que a barra se mova deve esta apontado para baixo, porém, podemos reduzir a força de atrito, , se tiver uma se contrapondo a aceleração gravitacional gerada por um campo magnético na vertical , dessa forma a força na vertical é dada por
Essa força, também é conhecida como força normal, ou seja, para a parte horizontal temos:
A partir daqui podemos começar os trabalhos... 😁
Passo 2
Como queremos saber o momento em que a barra sai da inercia, fazemos
Agora, vamos escrever cada componente do campo magnético em relação ao módulo do vetor. O vetor campo magnético tem módulo , portanto, , , assim:
Colocando o campo em evidência:
Para achamos o ponto de mínimo, vamos derivar a equação por e igualar a zero:
Obrigatoriamente para a igualdade ser satisfeita, temos
Se , então
Portanto, substituindo os valores em ...
(b) Como visto no item (a)
E aí! Entendeu tudo? Responde Aí! 🤔
Resposta
(a)(b)