Questão 10
ITA 2020
(ITA - 2020 - 1ª FASE)
Ao redor de um cilindro de massa m, raio a e comprimento , são enroladas simétrica e longitudinalmente
espiras. Estas são dispostas paralelamente a um plano inclinado onde se encontra um cilindro, que não desliza devido ao atrito com a superfície do plano. Considerando a existência de um campo magnético uniforme e vertical
na região, assinale a intensidade da corrente
que deve circular nas espiras para que o conjunto permaneça em repouso na posição indicada pela figura.
Gabarito:
Resolução:
Para um sistema de circuito fechado atravessado por um campo magnético temos forças magnéticas que fazem torque no sistema, mas a força resultante é 0.
Então só precisamos garantir o equilíbrio rotacional:
O torque magnético, , é dado por:
, em que A é a área da espira.
O torque da força Peso, , é dado por:
O módulo desses torques tem que ser igual.