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Uma barra de cobre retilínea conduz uma corrente elétrica de 50,0 A de Oeste para Leste, no sentido positivo do eixo x, em uma r egião entre os polos de um grande eletroímã. Nessa região, existe um campo magnético no plano horizontal (plano xy) orientado para o Nordeste (ou seja, considerando uma rotação de 45o do Leste para o Norte), com módulo igual a 1,20 T. Determine o módulo, a direção e o sentido da força magnética que atua sobre uma seção de 1,0 m da barra.
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Leonardo Rocha

há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Para determinar o módulo, a direção e o sentido da força magnética que atua sobre a barra de cobre, podemos usar a fórmula da força magnética: \[ F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( F \) é a força magnética, - \( I \) é a corrente (50,0 A), - \( L \) é o comprimento da barra (1,0 m), - \( B \) é o campo magnético (1,20 T), - \( \theta \) é o ângulo entre a direção da corrente e a direção do campo magnético. 1. Determinar o ângulo \( \theta \): A corrente vai de Oeste para Leste (eixo x positivo) e o campo magnético está orientado para o Nordeste, que forma um ângulo de 45° com o eixo x. Portanto, \( \theta = 45° \). 2. Calcular \( \sin(45°) \): \[ \sin(45°) = \frac{\sqrt{2}}{2} \] 3. Substituir os valores na fórmula: \[ F = 50,0 \, \text{A} \cdot 1,0 \, \text{m} \cdot 1,20 \, \text{T} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \] \[ F = 50,0 \cdot 1,0 \cdot 1,20 \cdot 0,7071 \approx 42,43 \, \text{N} \] 4. Direção e sentido da força: Para determinar a direção e o sentido da força, podemos usar a regra da mão direita: - O polegar aponta na direção da corrente (Leste). - Os dedos apontam na direção do campo magnético (Nordeste). - A força magnética (F) sairá da palma da mão, que estará apontando para cima (em direção ao céu). Portanto, a força magnética tem um módulo de aproximadamente 42,43 N, com direção vertical para cima e sentido para fora do plano (ou seja, em direção ao céu).

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