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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 28.Exercícios - Ex. 78

Um par de barras metálicas longas e rígidas, cada qual medindo 0,50 m de comprimento, repousa paralelamente entre si sobre uma mesa sem atrito. Suas extremidades são conectadas a molas condutoras idênticas e muito leves, com comprimento não estendido l0 e constante de força k (Figura P28.78). Quando uma corrente I é executada através do circuito constituído por barras e molas, as molas se esticam. Você mede a distância x, cada mola se estica por determinados valores de I. Quando I 8,05 A, você mede que x 0,40 cm. Quando I 13,1 A, você encontra x 0,80 cm. Nos dois casos, as barras são muito maiores que as molas esticadas, de modo que é correto usar a Equação 28.11 para dois condutores paralelos e infinitamente longos. (a) A partir dessas duas medições, calcule l0 e k. (b) Se I 12,0 A, em que distância x cada mola se esticará? (c) Que corrente é necessária para que cada mola se estique em 1,00 cm?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui!

Bora!

Letra a:

( 13.1 A ) 2 l 0 + 0.40 m ( 8.05 A ) 2 l 0 + 0.80 m = 0.80 c m 0.40 c m = 2.0

l 0 = 0.834 c m

Para k:

μ 0 I 2 L 2 π l 0 + x = 2 k x

μ 0 ( 13.1 A ) 2 ( 0.50 m ) 2 π 0.0080 m + 0.00834 m = 2 k 0.0080 m . k = 0.0656 N m

Passo 2

Letra b:

μ 0 ( 12.0 A ) 2 ( 0.50 m ) 2 π ( x + 0.00834 m ) = 2 ( 0.0656 N / m ) x

x 2 + 0.00834 m x - 1.097 × 10 - 4 m 2 = 0

x = 0.0071 m = 0.71 c m

Passo 3

Letra c:

μ 0 I 2 0.50 m 2 π 0.0100 m + 0.00834 m = 2 0.0656 N m 0.0100 m

I = 15.5 A

Resposta

  1. 0.0656 N m
  2. 0.71 c m
  3. 15.5 A
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