Física III ⇒ Eletromagnetismo Tópico resolvido

[Madu1]

Marcela e Bárbara montaram, para seus colegas, a demonstração a seguir. Uma barra cilíndrica condutora horizontal MN está pendurada em um suporte por meio de dois fios condutores, de massas desprezíveis, ligados às suas extremidades. Os dois fios são ligados aos polos de uma bateria. Nessas circunstâncias, a barra fica em equilíbrio quando os fios de sustentação estão na vertical.

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Aplicando-se um campo magnético vertical, de baixo para cima, os fios de sustentação ficam inclinados 45o em relação à vertical, aproximando-se dos olhos do leitor. Guilherme e Douglas emitem as seguintes opiniões a respeito da demonstração:

Guilherme: A corrente elétrica percorre a barra de M para N.
Douglas: A força magnética que atua na barra é igual ao seu peso.

A respeito das afirmações dos colegas, pode-se concluir que

A) apenas Guilherme está correto.
B) apenas Douglas está correto.
C) os dois colegas estão corretos.
D) nenhum deles está correto.

Resposta

---

C

Postei a questão inteira em respeito às regras do Fórum. Contudo, o que gostaria de saber é a respeito da afirmativa de Douglas; pela regra da mão esquerda a força estaria saindo do plano, não? O campo e vertical para cima, certo?

[Planck]

Olá, Madu1.

Contudo, o que gostaria de saber é a respeito da afirmativa de Douglas; pela regra da mão esquerda a força estaria saindo do plano, não? O campo e vertical para cima, certo?

A observação está correta. No entanto, perceba que, com a barra em equilíbrio, temos:

[tex3]\tg 45 \degree = \frac{\text P}{\text F_{\text{mag}}} \implies \text F_{\text{mag}} = \text P[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\tg 45 \degree = \frac{\text P}{\text F_{\text{mag}}} \implies \text F_{\text{mag}} = \text P[/tex3]

[Madu1]

Obrigada pela ajuda. Contudo, relendo a questão fiquei com uma dúvida que aparentemente já tinha entendido
Na afirmação de Guilherme, que está correta, a corrente iria de M para N, logo as linhas de indução entram na parte de baixo e saem na parte de cima do condutor. Dessa forma, como conseguiria obter um campo vertical para cima? Estou tendo um pouco de dificuldades para a visualização em 3D. O campo não deveria ser horizontal para direita?

[Planck]

Obrigada pela ajuda. Contudo, relendo a questão fiquei com uma dúvida que aparentemente já tinha entendido
Na afirmação de Guilherme, que está correta, a corrente iria de M para N, logo as linhas de indução entram na parte de baixo e saem na parte de cima do condutor. Dessa forma, como conseguiria obter um campo vertical para cima? Estou tendo um pouco de dificuldades para a visualização em 3D. O campo não deveria ser horizontal para direita?

O campo vertical para cima é externo, criado por outra fonte. De fato, com a corrente elétrica não há como existir esse campo.

[Madu1]

Mas dessa forma como ter certeza do sentido da corrente que percorre o condutor?
OBS: desculpe a insistência na questão.

[Planck]

Mas dessa forma como ter certeza do sentido da corrente que percorre o condutor?
OBS: desculpe a insistência na questão.

Se a corrente fosse no sentido oposto, a força magnética "empurraria" o fio para longe do olho do observador. Seria o oposto do que foi verificado.

[Madu1]

Obrigada pela ajuda!!

[Planck]

Obrigada pela ajuda!!

De nada!

[anaana]

Olá, Madu1.

Contudo, o que gostaria de saber é a respeito da afirmativa de Douglas; pela regra da mão esquerda a força estaria saindo do plano, não? O campo e vertical para cima, certo?

A observação está correta. No entanto, perceba que, com a barra em equilíbrio, temos:

[tex3]\tg 45 \degree = \frac{\text P}{\text F_{\text{mag}}} \implies \text F_{\text{mag}} = \text P[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\tg 45 \degree = \frac{\text P}{\text F_{\text{mag}}} \implies \text F_{\text{mag}} = \text P[/tex3]

Desculpe retomar o tópico, mas eu ainda estou em dúvida quanto à afirmação de Douglas. Não consegui entender por que a tangente de 45º seria igual ao peso do condutor sobre a força magnética. Qual foi o raciocínio para se chegar à essa conclusão?