Question

Um tenente da EFOMM construiu um dispositivo para o laboratório de Física da instituição. O dispositivo é mostrado na figura a seguir. Podemos observar que uma barra metálica, de 5 m de comprimento e 30 Kg, está suspensa por duas molas condutoras de preso desprezível, de constante elástica 500 N/m e presas ao teto. As molas estão com uma deformação de 100 mm e a barra está imersa num campo magnético uniforme de intensidade 8,0 T.
Determine a intensidade e o sentido da corrente elétrica real que se deve passar pela barra para que as molas não alterem a deformação.
( a ) 2,5 A, esquerda
( b ) 2,5 A, direita
( c ) 5 A, esquerda
( d ) 5 A, direita
( e ) 10 A, direita

Answer 1

A intensidade e o sentido da corrente elétrica real que se deve passar pela barra para que as molas não alterem a deformação é de 5 A, Esquerda.

Vamos aos dados/resoluções:

Já que tudo nesse campo deve estar estático, pois a deformação não pode mudar, iremos aplicar o equilíbrio.

I) Mola em paralelo somam as forças;

2 Força Elástica (Fe) para cima, Fe = Kx = 500.0,1 (SI)

II) Força peso (Fp) apontado pra baixo; Fp = Mg = 300N

III) Força Magnética (Fm) em um fio; Aplica-se a regra da mão direita, com o campo (B) entrando e a Fm pra baixo, pois o mínimo de força pra cima alteraria a deformação da mola, ou seja , Fm = BiL.seny = 8.i.5

IV) Igualar tudo o que está pra cima com o que está para baixo, logo, equilíbrio:

Portanto;

2Fe = Fm + Fp >>> 2Kx = Bil.sen90 + mg

2.500.0,1 = 40.i + 300

100 - 300 = 40i

-200 = 40i

i = -5A

PS: O sinal fica negativo pois o exercício quer o sentido real da corrente, e não o sentido convencional.

Espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)