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Física

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A força magnética F que mantém a haste metálica H, de peso P e comprimento L, em equilíbrio na posição indicada, manifesta-se pela presença do campo magnético de módulo B, produzido pelo ímã, e da corrente elétrica que percorre a haste e que é mantida pelo gerador G.
Sendo θ o ângulo que os fios flexíveis formam com a horizontal, a intensidade de corrente no circuito é igual a:
a) BLP(tgθ)–1
b) B(PLtgθ)–1
c) BL(Ptgθ)–1
d) P(BLtgθ)–1
e) L(BPtgθ)–1
f) não sei
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anteontem

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anteontem

Para resolver a questão, precisamos entender a relação entre a força magnética, a corrente elétrica, o campo magnético e o peso da haste metálica. A força magnética \( F \) que atua sobre a haste é dada pela fórmula: \[ F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( B \) é o módulo do campo magnético, - \( I \) é a intensidade da corrente, - \( L \) é o comprimento da haste, - \( \theta \) é o ângulo que a haste forma com a horizontal. Para que a haste esteja em equilíbrio, a força magnética \( F \) deve ser igual ao peso \( P \) da haste, que é dado por: \[ P = m \cdot g \] onde \( m \) é a massa da haste e \( g \) é a aceleração da gravidade. Assim, temos: \[ P = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta) \] Como estamos buscando a intensidade da corrente \( I \), podemos rearranjar a equação: \[ I = \frac{P}{B \cdot L \cdot \sin(\theta)} \] Sabendo que \( \sin(\theta) = \frac{\tan(\theta)}{\sqrt{1 + \tan^2(\theta)}} \) e que, para pequenos ângulos, \( \sin(\theta) \approx \tan(\theta) \), podemos simplificar a equação para: \[ I \approx \frac{P}{B \cdot L \cdot \tan(\theta)} \] Agora, analisando as alternativas: a) \( BLP(\tan\theta)^{-1} \) - Não está correta. b) \( B(PL\tan\theta)^{-1} \) - Não está correta. c) \( BL(P\tan\theta)^{-1} \) - Não está correta. d) \( P(BL\tan\theta)^{-1} \) - Não está correta. e) \( L(BP\tan\theta)^{-1} \) - Não está correta. Nenhuma das alternativas parece estar correta com base na análise. A forma correta que encontramos é: \[ I = \frac{P}{B \cdot L \cdot \tan(\theta)} \] Portanto, a resposta correta é: f) não sei.

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