Cesgranrio Petrobras 2014 Física · Força magnética sobre cargas e condutores
Questão 34
Um condutor retilíneo de densidade linear 15 g\(\cdot\)m\(^{-1}\) é colocado em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme de intensidade 5,0 T. O condutor fica perpendicular ao campo magnético.
Qual é, aproximadamente, em mA, a intensidade da corrente que deve atravessar o condutor de forma que a força magnética sobre o condutor se iguale ao seu peso?
- Dado
- aceleração da gravidade \(=10\) m\(\cdot\)s\(^{-2}\)
Resolução comentada
Situar o problema antes de calcular.
Assunto
Eletromagnetismo — força magnética sobre condutor retilíneo em equilíbrio com o peso.
Objetivo
Conceitos para revisar
Força magnética sobre um fio
Com o fio perpendicular ao campo o seno vale 1 e a força é a máxima.
Densidade linear
Massa por metro de fio: um fio duas vezes mais longo pesa o dobro. Ela existe justamente para você escrever a massa sem saber o comprimento.
Equilíbrio de forças verticais
O enunciado pede que a força magnética iguale o peso. É a mesma estrutura de levitar o fio: a força magnética sustenta o condutor.
O comprimento não é dado por um motivo
Tanto a força magnética quanto o peso crescem em proporção ao comprimento. Dobrar o fio dobra os dois lados da igualdade — por isso \(L\) some, e a corrente de equilíbrio não depende do tamanho do pedaço.
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