Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 27.Exercício - Ex. 39
Uma barra metálica delgada, com 50,0 cm de comprimento e massa de 750 g, repousa sobre dois suportes metálicos (mas não está conectada a eles), em um campo magnético uniforme de 0,450 , como indica a Figura 27.51. Uma bateria e um resistor de 25,0 em série estão conectados aos suportes. (a) Qual voltagem máxima a bateria pode ter sem romper o circuito nos suportes? (b) A voltagem da bateria possui o valor máximo calculado no item (a). Supondo que o resistor repentinamente sofra um curto-circuito parcial, diminuindo sua resistência para 2,0 , ache a aceleração inicial da barra.
Passo 1
letra a)
Queremos saber a voltagem máxima para os suportes não romperem.
Para resolver esse tipo de questão precisamos usar balanço de forças.
A força magnética precisa ser maior que a força peso.
Então a voltagem será máxima quando a força magnética for igual a peso.
Queremos saber a voltagem, mas primeiro precisamos calcular a corrente.
Passo 2
Como queremos a corrente, podemos isolar o .
Como a direção campo é perpendicular à barra . Então:
Passo 3
Agora que achamos a corrente podemos calcular a voltagem pela lei de Ohm.
Passo 4
letra b)
Se o resistor passar a ter resistência de a corrente irá mudar. Então:
Passo 5
A partir da corrente, podemos achar a nova força magnética e como força é igual a podemos então achar a aceleração.
Resposta
letra a)
letra b)