Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 29.Exercícios - Ex. 67
Você está realizando uma experiência na qual uma barra metálica com comprimento de e massa de se desloca sem atrito sobre dois trilhos de metal paralelos (Figura P29.67). Um resistor com resistência é conectado por uma das extremidades dos trilhos de modo que a barra, os trilhos e o resistor formem um circuito condutor completo. As resistências dos trilhos e da barra são muito menores que R, podendo ser desprezadas. O dispositivo inteiro está em um campo magnético uniforme , na direção do plano da figura. A barra recebe uma velocidade inicial para a direita e depois é largada, de modo que a única força sobre a barra passa a ser a exercida pelo campo magnético. Usando fotografias de alta velocidade, você mede o módulo da aceleração da barra em função de sua velocidade. Seus resultados aparecem nesta tabela:
(a) Desenhe um gráfico de a em função de v. Explique por que os pontos de dados desenhados dessa maneira formam uma linha aproximadamente reta, e determine a inclinação da linha reta com o melhor ajuste para os dados.
(b) Use seu gráfico do item (a) para calcular o módulo B do campo magnético.
(c) Enquanto a barra está se movendo, qual extremidade do resistor, a ou b, está no potencial mais elevado?
(d) Quantos segundos são necessários para que a velocidade da barra passe de para ?
Passo 1
Olá, tudo bem? Vou ajudar você aqui!
Letra (a):
A força resultante sobre esse sistema é:
E essa equação parece com uma equação linear entre e do tipo , com e . Quanto maior a velocidade, maior a aceleração.
O melhor ajuste é:
Passo 2
Letra (b):
Conforme o item anterior a inclinação é:
Os outros dados foram dados, então é só substituir:
Passo 3
Letra (c):
Segundo a regra da mão direita, o maior potencial vai ser no ponto (a).