Enunciado
Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 30.Exercícios e Problemas - Ex. 43
Uma bobina de uma espira, percorrida por uma corrente de 4,00 A, tem a forma de um triângulo retângulo cujos lados medem e . A bobina é sabmetida a um campo magnético uniforme de módulo 75,0 paralelo à corrente no lado de . Determine o módulo da força magnética (a) no lado de ; (b) no lado de ; (c) no lado de . (d) Determine a força total que o campo magnético exerce sobre a espira.
Passo 1
E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamos láaaa!
Vamos escolher um sistema de coordenadas tal que o cateto de comprimento coincide com o semieixo positivo e o cateto de comprimento coincide com o semieixo positivo. O ângulo que a hipotenusa faz com o cateto que coincide com semieixo positivo é
Medindo o ângulo no sentido anti-horário a partir do semieixo positivo, o ângulo da hipotenusa é . Vamos supor que o sentido da corrente na bobina triangular é o sentido anti-horário do ponto de vista de um observador situado no semieixo positivo. Como o campo magnético é paralelo à corrente na hipotenusa, temos:
(a) Como o campo magnético é paralelo à corrente na hipotenusa, a força exercida sobre a hipotenusa é zero.
Passo 2
(b) No caso do cateto de , a componente do campo magnético exerce uma força e a força exercida pela componente é zero. O módulo da força é, portanto,
Passo 3
(c) No caso do cateto de , a componente do campo magnético exerce uma força e a força exercida pela componente é zero. O módulo da força é, portanto,
Passo 4
(d) A força total é
já que e . Se tivéssemos suposto que o sentido da corrente na espira era o sentido horário, teríamos obtido e , mas a força total continuaria a ser zero.
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Resposta
a. a força exercida sobre a hipotenusa é zero.
b.
c.
d. força total continuaria a ser zero.