Questão 23738
ESCOLA NAVAL 2017
(Esc. Naval 2017)
Analise a figura a seguir.
Imersa numa região onde o campo magnético tem direção vertical e módulo B = 6,0 T, uma barra condutora de um metro de comprimento, resistência elétrica R = 1,0 Ω e massa m = 0,2 kg desliza sem atrito apoiada sobre trilhos condutores em forma “U” dispostos horizontalmente, conforme indica a figura acima. Se uma força externa F mantém a velocidade da barra constante e de módulo v = 2,0 m/s, qual o módulo da força F, em newtons?
6,0
18
36
48
72
Gabarito:
72
Resolução:
* Irei fazer a questão como seria o seu raciocínio durante a prova, então pode parecer que eu estou fazendo a resolução de trás para frente mas não preocupe com isso haha
Primeiro sabemos que a velocidade é constante logo a soma das forças tem que ser zero, como sabemos que temos uma barra condutora imerso em um campo magnético, sabemos que existe uma força magnética agindo na mesma e logico o peso da barra:
Porem não sabemos a corrente elétrica que passa nessa barra, logo vamos calcular usando a lei de faraday podemos calcular isso:
Como sabemos que o fluxo pode ser calculado por:
Perceba a ilustração:
Etão a área percorrida por essa barra será A=L.y substituindo na formula acima temos:
Substituindo na formula de faraday temos:
Perceba que quando dividimos a distância y pelo tempo teremos a velocidade da particula, logo:
Agora vamos calcular a corrente pela primeira lei de Ohm:
Agora podemos voltar para a primeira formula apresentada:
*Obs perceba que eu fiz a resolução considerando o peso, porem parece que o vestibular não considerou o peso igualando a força magnética com a F ficando F=72N