895 (Unicamp-SP) Um fio condutor rígido de 200 g e 20 cm de comprimento é ligado ao restante do circuito através de contatos deslizantes sem atrito...

a) Com a chave C desligada, o fio condutor se move com velocidade constante, pois não há força magnética atuando sobre ele. Portanto, a força peso do fio é equilibrada pela força de tração do dinamômetro. Assim, temos: P = m.g = 0,2 kg x 9,8 m/s² = 1,96 N Ft = P = 1,96 N A deformação das molas é dada por: Δx = Ft/k Onde k é a constante elástica das molas. Substituindo os valores, temos: Δx = 1,96/200 = 0,0098 m = 9,8 mm b) Com a chave C ligada, o fio condutor passa a ser percorrido por uma corrente elétrica i = 5,0 A. A força magnética que atua sobre o fio é dada por: Fm = B.i.L Onde B é o módulo do campo magnético, L é o comprimento do fio e i é a corrente elétrica. Como a força magnética deve equilibrar a força peso do fio, temos: Fm = P B.i.L = m.g Substituindo os valores, temos: B = m.g/(i.L) = 0,2 x 9,8/(5,0 x 0,2) = 1,96 T O sentido da corrente elétrica é dado pela regra da mão direita: se o polegar da mão direita aponta na direção da corrente elétrica, os dedos da mão direita apontam na direção do campo magnético. Nesse caso, o campo magnético deve estar entrando perpendicularmente no plano da figura, ou seja, para dentro da página. Portanto, a corrente elétrica deve estar saindo da página.