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Dois fios paralelos longos são separados por 2 cm A corrente em um dos fios é três vezes a outra corrente. Se a magnitude da força no comprimento de 2 m de um dos fios for igual a 60 uN Com base nessas informações determine qual é a maior das duas correntes, e em seguida assinale a alternativa correta.
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Ronaldo Oliveira

ontem

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ontem

Para resolver essa questão, podemos usar a fórmula da força entre dois fios paralelos que transportam correntes: \[ F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2}}{{2\pi d}} \cdot L \] onde: - \( F \) é a força entre os fios (60 µN = \( 60 \times 10^{-6} \) N), - \( \mu_0 \) é a permeabilidade do vácuo (\( 4\pi \times 10^{-7} \, \text{T m/A} \)), - \( I_1 \) e \( I_2 \) são as correntes nos fios, - \( d \) é a distância entre os fios (2 cm = 0,02 m), - \( L \) é o comprimento considerado (2 m). Dado que uma corrente é três vezes a outra, podemos definir \( I_1 = I \) e \( I_2 = 3I \). Substituindo na fórmula: \[ 60 \times 10^{-6} = \frac{{(4\pi \times 10^{-7}) \cdot I \cdot (3I)}}{{2\pi \cdot 0,02}} \cdot 2 \] Simplificando: \[ 60 \times 10^{-6} = \frac{{(4 \times 3) \cdot 10^{-7} \cdot I^2}}{{0,04}} \] \[ 60 \times 10^{-6} = \frac{{12 \cdot 10^{-7} \cdot I^2}}{{0,04}} \] Multiplicando ambos os lados por 0,04: \[ 60 \times 10^{-6} \cdot 0,04 = 12 \cdot 10^{-7} \cdot I^2 \] \[ 2,4 \times 10^{-6} = 12 \cdot 10^{-7} \cdot I^2 \] Dividindo ambos os lados por \( 12 \cdot 10^{-7} \): \[ I^2 = \frac{{2,4 \times 10^{-6}}}{{12 \cdot 10^{-7}}} \] \[ I^2 = 2 \] Portanto, \( I = \sqrt{2} \, \text{A} \). Assim, a maior corrente \( I_2 = 3I = 3\sqrt{2} \, \text{A} \). A maior das duas correntes é \( 3\sqrt{2} \, \text{A} \).

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