Questão 5

ESPCEX 2014

Física

(EsPCEx - 2014)

Em uma espira condutora triangular equilátera, rígida e homogênea, com lado medindo 18 cm e massa igual a 4,0 g, circula uma corrente elétrica i de 6,0 A, no sentido anti-horário. A espira está presa ao teto por duas cordas isolantes, ideais e de comprimentos iguais, de modo que todo conjunto fique em equilíbrio, num plano vertical. Na mesma região, existe um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,05 T que atravessa perpendicularmente o plano da espira, conforme indicado no desenho abaixo.

Considerando a intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s² , a intensidade da força de tração em cada corda é de:

Dados: cos 60° = 0,50
sen 60° = 0,87

0,01 N

0,02 N

0,03 N

0,04 N

0,05 N

Gabarito:

0,02 N

Resolução:

De acordo com a decomposição acima temos:

Na horizontal, $sum vec F_{x}$

$|vec F_{m2}| = |vec F_{m3}| = |vec F_{m1}|$

$F_{m2}cos30^o+(-F_{m3}cos30^o) = 0$

Na vertical, $sum vec F_{y}$

$|vec F_{m1}| = |vec F_{m2}| = |vec F_{m3}|$

$F_{m2} cdot sen30^o = frac{F_{m2}}{2}$ , pois $sen30^o = frac{1}{2}$

$F_{m3} cdot sen30^o = frac{F_{m3}}{2}$

Somando as forças, temos:

$frac{F_{m2}}{2} + frac{F_{m3}}{2} +(-F_1) = 0$

Pelo equilíbrio:

$2T=P$

$2T=mg$

$T=frac{mg}{2} = frac{(4cdot 10^{-3})cdot 10}{2}=frac{4cdot 10^{-2}}{2}=2cdot10^{-2} = 0,02 N$

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