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Dois fios retilíneos, longos e paralelos, estão dispostos, conforme mostra a figura, em duas configurações diferentes: na primeira correntes elétricas de intensidades iA = 3,0 A e iB = 2,0 A são paralelas; e na segunda, correntes elétricas também de intensidades iA = 3,0 A e iB = 2,0 A são antiparalelas.
A intensidade da força magnética sobre 1,0 m de comprimento do fio B, e o comportamento dos fios, nas duas configurações acima, são, respectivamente, iguais a:
a) 6,0 x 10-6 N, repelem-se; 6,0 x 10-6 N, atraem-se.
b) 3,0 x 10-6 N, atraem-se; 3,0 x 10-6 N, repelem-se.
c) 3,0 x 10-6 N, repelem-se; 3,0 x 10-6 N, atraem-se.
d) 9,0 x 10-6 N, atraem-se; 9,0 x 10-6 N, repelem-se.
e) 6,0 x 10-6 N, atraem-se; 6,0 x 10-6 N, repelem-se.
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Questões Para o Saber

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula da força magnética entre dois fios paralelos que transportam corrente elétrica. A força magnética \( F \) entre dois fios longos e paralelos é dada por: \[ F = \frac{{\mu_0 \cdot i_A \cdot i_B}}{{2\pi d}} \cdot L \] onde: - \( \mu_0 \) é a permeabilidade do vácuo (aproximadamente \( 4\pi \times 10^{-7} \, \text{T m/A} \)), - \( i_A \) e \( i_B \) são as intensidades das correntes, - \( d \) é a distância entre os fios, - \( L \) é o comprimento do fio considerado (1,0 m neste caso). 1. Primeira configuração (correntes paralelas): - \( i_A = 3,0 \, \text{A} \) - \( i_B = 2,0 \, \text{A} \) - As correntes são paralelas, então os fios se repelem. A força magnética será: \[ F = \frac{{\mu_0 \cdot 3,0 \cdot 2,0}}{{2\pi d}} \cdot 1,0 \] O valor exato depende da distância \( d \), mas sabemos que a força é positiva e os fios se repelem. 2. Segunda configuração (correntes antiparalelas): - As correntes são antiparalelas, então os fios se atraem. A força magnética será a mesma em módulo, mas a direção muda: \[ F = \frac{{\mu_0 \cdot 3,0 \cdot 2,0}}{{2\pi d}} \cdot 1,0 \] Aqui, a força é a mesma em módulo, mas os fios se atraem. Agora, vamos calcular a força em termos de \( 10^{-6} \, \text{N} \): - Para \( i_A = 3,0 \, \text{A} \) e \( i_B = 2,0 \, \text{A} \): \[ F = k \cdot 6,0 \times 10^{-6} \, \text{N} \quad (\text{onde } k \text{ é uma constante que depende de } d) \] Com isso, podemos analisar as alternativas: - a) 6,0 x 10^-6 N, repelem-se; 6,0 x 10^-6 N, atraem-se. (Incorreta) - b) 3,0 x 10^-6 N, atraem-se; 3,0 x 10^-6 N, repelem-se. (Incorreta) - c) 3,0 x 10^-6 N, repelem-se; 3,0 x 10^-6 N, atraem-se. (Incorreta) - d) 9,0 x 10^-6 N, atraem-se; 9,0 x 10^-6 N, repelem-se. (Incorreta) - e) 6,0 x 10^-6 N, atraem-se; 6,0 x 10^-6 N, repelem-se. (Incorreta) A resposta correta, considerando a força e o comportamento dos fios, é a) 6,0 x 10^-6 N, repelem-se; 6,0 x 10^-6 N, atraem-se.

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