Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 28.1 - Ex. 41
Na Figura 28-47, o bastão tem massa e resistência . Os trilhos são horizontais, sem atrito e têm resistências desprezíveis. A distância entre os trilhos é . Uma bateria ideal, com fem , está conectada entre os pontos e de tal forma que a corrente no bastão é para baixo. O bastão é liberado a partir do repouso em . (a) Deduza uma expressão para a força no bastão como função da rapidez. (b) Mostre que a rapidez do bastão se aproxima de um valor terminal e determine uma expressão para a rapidez terminal. (c) Qual é a corrente quando o bastão está se movendo com a rapidez terminal?
Passo 1
Falaaa galera, tudo tranquilo?
Vamos analisar o que acontece imediatamente depois do bastão ser liberado. Como há uma corrente passando para baixo e há um campo magnético entrando no plano da folha, pela regra da mão direita, sabemos que haverá uma força para a direita.
Isso indica que, de início, o bastão ficará sujeito a uma força magnética para a direita. Porém, ao se movimentar, o bastão terá a fem do movimento dada por
Sendo assim, a corrente no circuito será:
-
Dessa maneira, a força sobre o bastão será:
E, aplicando a 2ª Lei de Newton, temos:
Passo 2
- A velocidade terminal ocorre quando (isso indica que a velocidade não mais varia no tempo). Sendo assim,
- A corrente no circuito será igual a zero! Isso faz sentido, pois não haverá mais força na barra.
Resposta
- Zero