Enunciado

Na Fig. 28-46, um fio metálico de massa m = 24,1 m g pode deslizar com atrito insignificante sobre dois trilhos paralelos horizontais separados por uma distância d = 2,56 c m . O conjunto está em uma região onde existe um campo magnético uniforme de módulo 56,3   m T . No instante t = 0 , um gerador G é ligado aos trilhos e produz uma corrente constante i = 9,13 m A no fio e nos trilhos (mesmo quando o fio está se movendo). No instante t = 61,1 m s , determine (a) a velocidade escalar do fio; (b) o sentido do movimento do fio (para a esquerda ou para a direita).

Passo 1

Fala aí! tudo certinho? 😁

Bem, temos esse fio metálico de massa m = 24,1 m g que tem tamanho d = 2,56 c m e está em uma região onde existe um campo magnético B = 56,3 m T . Em um determinado instante um gerador é ligado e passa a corrente i = 9,13 m A pelo fio.

E nosso objetivo é determinar a velocidade do fio no instante t = 61,1 m s .

Parece complicado? 🤔

Para determinar a velocidade do fio no instante t = 61,1 m s , vamos primeiramente escrever a seguinte relação cinemática:

a = ∆ v ∆ t → ∆ v = a Δ t

Sendo ∆ v a variação de velocidade, a a aceleração e ∆ t a variação do tempo

Podemos usar a segunda lei de Newton com a fórmula para a força magnética, para calcular a aceleração:

F = i d B = a m → a = i d B m

Em que i é a corrente elétrica, d é a distância, B é o campo magnético e m a massa

Veja só! 😉

Passo 2

Portanto, se substituirmos a segunda equação na primeira, vamos obter

v = i d B m Δ t

Agora substituímos os valores dados no enunciado, temos i = 9,13 m A , d = 2,56 c m , B = 56,3 m T , m = 24,1 m g e ∆ t = 61,1 m s .

v = 9,13 × 10 - 3 2,56 × 10 - 2 56,3 × 10 - 3 24,1 × 10 - 6 61,1 × 10 - 3

v = 3,34 × 10 - 2 m / s

(b) Usando a regra da mão direita o sentido é para a esquerda.

E aí! entendeu tudo? Responde Aí! 😬

Resposta

(a) v = 3,34 × 10 - 2 m / s

(b) O sentido é para a esquerda.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

No canhão de elétrons de um cinescópio de TV, os elétrons (carga - e e massa m) são acelerados por uma voltagem V. Depois de abandonar o canhão de elétrons, o feixe de elétrons percorre uma distância
Uma partícula com carga q negativa e massa m = 2,58 × 10 - 15 k g se move através de uma região com um campo magnético uniforme B _ = - ( 0.120T ) k ^ . Em um certo instante, a velocidade da partícula
90- A bomba eletromagnética. As forças magnéticas que atuam sobre fluidos condutores fornecem um modo conveniente para bombear esses fluidos. Por exemplo, esse método pode ser usado para bombear o san
11- Uma área circular, com raio igual a 6.50c m , está sobre o plano x y . Qual é o módulo do fluxo magnético através do círculo produzido por um campo magnético uniforme B = 0.230T . ( a ) no sentido
10- O fluxo magnético através de uma face de um cubo é igual a + 0.120W b . ( a ) Qual deve ser o fluxo magnético total através das outras cinco faces do cubo? ( b ) Por que não é necessário saber as