Física III ⇒ (UFMG) Fio condutor e força magnética Tópico resolvido

[Liliana]

A figura representa um longo fio conduzindo corrente elétrica I. Em um dado instante, duas cargas, uma positiva e outra negativa, estão com velocidade v, uma de cada lado do fio.

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A configuração que MELHOR representa as forças do fio sobre cada uma das cargas é

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Resposta: b).
Eu fiz pela regra da mão direita, e deu a c). Alguém pode me ajudar, fazendo um favor??

[undefinied3]

Regra da mão direita no fio: O campo magnético sai da tela na carga + e entra na tela na carga - (polegar na direção da corrente, a circulação dos outros dedos indica o campo magnético).
Regra da mão esquerda:
Carga+: Campo saindo (com o indicador), velocidade pra direita (com o dedo médio), o polegar (força) vai acabar apontando pra baixo.
Carga-: Campo entrando, velocidade pra direita, o polegar vai acabar apontando pra cima, mas a carga é negativa, então invertemos, e a força será pra baixo também

[Liliana]

Eu fiz pela regra da mão direita dessa forma:
Na carga positiva, com o dedão no sentido da corrente e a mão espalmada na direção da carga, a força magnética seria para cima, por que quando q>0 a força sai da palma da mão. Mesma coisa na carga negativa, mão espalmada, mas por ser q<0, a força magnética sai do "peito" da mão, então também seria para cima. Por que dá errado dessa forma?

[undefinied3]

Eu não uso a regra do tapa porque acaba ficando tudo na mesma mão. Não lembro exatamente, mas é polegar na velocidade e demais dedos apontando pro campo. A palma da mão é força. No caso, polegar para ->; na carga +, campo saindo da tela, entao voce aponta os demais dedos pra você. O resultado é a palma pra baixo. Você tá aplicando isso corretamente? Perceba que são duas regras da mão direita: primeiro no fio pra identificar o campo que atua nas cargas, e depois outra regra da mão direita cada carga pra identificar a força em função do campo atuante nelas e da velocidade nelas. Achei estranho você citar "corrente" em vez de velocidade na sua postagem.

[Liliana]

Eu falei corrente por que o campo magnético que tem em torno do fio é devido a corrente elétrica que percorre ele. Então o dedão aponta no sentido dessa corrente, e posicionando o campo na carga positiva, a palma da mão fica para cima, e não para baixo, por isso minha força dá para cima...

[undefinied3]

Eu não estou conseguindo identificar o processo que você está seguindo. Vou tentar ser o mais claro possível para que você mesma possa identificar seu erro:

Primeira etapa: identificar o sentido do campo magnético que atua em cada uma das cargas.
Esse campo advém da corrente que passa pelo fio. Um fio percorrido por corrente gera um campo magnético circular ao seu redor. Para identificá-lo, usamos a primeira regra da mão direita (que não é a do tapa): colocamos o polegar no sentido da corrente, e a circulação dos demais dedos em torno do polegar representa o campo magnético. Daí, concluímos que para a carga positiva, por estar acima do fio, há a atuação de um campo magnético saindo da tela (pois, ao circularmos os dedos em torno do polegar, eles, na posição da carga +, apontam saindo da tela). Para a negativa, teremos um campo magnético entrando na tela.

Segunda etapa: identificar a força ao relacionar a velocidade e o campo.
Quando uma carga possui velocidade em um meio onde atua um campo magnético, nela passa atuar a força magnética. O sentido e direção são dados pela segunda regra da mão direita, agora sim a regra do tapa. Essa regra diz que devemos apontar, com a mão aberta, o polegar no sentido da velocidade (veja que aqui já esquecemos totalmente o fio, a corrente nele não significa absolutamente nada) da carga, ou seja, para direita. Os demais dedos devem apontar para o campo. Como explicado na primeira etapa, para a carga +, o campo magnético está saindo da tela, então temos o polegar para direita e os demais dedos apontando para nós mesmos. Se você estiver posicionado tudo corretamente, temos a palma da mão, indicadora da força, apontando para baixo, obrigatoriamente.
Para a carga negativa, temos novamente o polegar para a direita, mas como explicado também na primeira etapa, o campo para a carga negativa é entrando na tela, então apontamos os demais dedos para a tela. Como consequência, a palma da mão fica virada para cima, mas a carga é negativa, portanto a força é no peito da mão.

O resultado é de fato a letra B

[Liliana]

Essa regra diz que devemos apontar, com a mão aberta, o polegar no sentido da velocidade (veja que aqui já esquecemos totalmente o fio, a corrente nele não significa absolutamente nada) da carga, ou seja, para direita. Os demais dedos devem apontar para o campo. Como explicado na primeira etapa, para a carga +, o campo magnético está saindo da tela, então temos o polegar para direita e os demais dedos apontando para nós mesmos. Se você estiver posicionado tudo corretamente, temos a palma da mão, indicadora da força, apontando para baixo, obrigatoriamente.

Aqui que está. Eu apontei o meu dedão para a direita, mas o restante dos dedos eu não consigo enxergar por que devem apontar pra mim. Eu aponto eles encurvados para cima, e daí a força magnética seria para a cima também, por que a palma da mão está para cima.
Na carga negativa, meus dedos estão para baixo, encurvados, entrando no plano, e por isso minha força magnética deu para cima também, por que o peito da mão está para cima.

[undefinied3]

Não sei mais como te ajudar, pelo o que eu entendi você está tendo complicações em colocar a mão da maneira correta. Tentei desenhar no paint, mas quase certeza que não vai mudar nada porque... bem, ficou horrível

[Liliana]

É, eu estou com dificuldades pra usar a regra da mão direita de forma correta :/
É que eu fiz outros exercícios da maneira como eu falei, e deram certo...
Mas vou estudar mais a teoria então, ver umas vídeo aulas se precisar, e tento entender esse exercício de novo.
Mas muitíssimo obrigada pelas explicações e pela paciência. Obrigada mesmo!!!

[undefinied3]

Realmente tá difícil para eu localizar sua dificuldade. Você comprendeu que o campo magnético é saindo da tela e entrando para a carga + e -, respectivamente, correto? Seria só deixar a mão no formato de tapa (polegar afastado dos demais dedos que devem ficar juntos) e apontar esses demais dedos na direção do campo magnético enquanto o polegar é mantido para direita por causa da velocidade. Poderia detalhar qual a dificuldade que você está tendo nessa montagem? Você falou que não está conseguindo entender o porquê de (analisando a carga positiva) os dedos serem apontados para você mesmo. Isso é consequência do campo magnético que está saindo da tela para a carga, e, se ele está saindo, então está indo na sua direção e assim devemos apontar os dedos para nós mesmos, como coloquei na imagem. Tem certeza que sua dúvida não está no campo magnético?