Questão 11 (Física) do ITA 2008

Com corrente constante I no circuito, a barra MN sofre uma força magnética F = B\,I\,L, em que L é o comprimento da barra entre os trilhos. A força é constante, e o resto do raciocínio decorre disso.

1. Sentido da corrente em MN. O gerador empurra a corrente para cima em GH. Ela segue por G até F, passa por M e desce pela barra MN até chegar a J, voltando por JH. Logo, em MN a corrente vai de cima para baixo, isto é, de M para N.

2. Sentido da força. O campo \vec B sai do plano da figura. Pela regra da mão direita, \vec F = I\,\vec L \times \vec B, com \vec L para baixo (-\hat y) e \vec B para fora (+\hat z):

A força aponta para a esquerda, em direção ao lado onde está o gerador.

3. Tipo de movimento. O gerador de corrente constante mantém I fixa, mesmo que apareça fem induzida pelo movimento. Assim, F = BIL permanece constante. Sem atrito e com a massa da barra constante, a segunda lei de Newton dá:

A barra, portanto, parte do repouso e se move para a esquerda com aceleração constante.

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

• AHá corrente na barra e campo perpendicular, então existe força magnética resultante e a barra não fica parada.
• BErra o sentido da força (que é para a esquerda) e confunde força constante com velocidade constante.
• CO sentido para a esquerda está certo, mas força constante gera aceleração constante, não velocidade constante.
• DAceleração constante está certa, mas o sentido da força é para a esquerda, não para a direita.

Assuntos: Força magnética, Leis de Newton e aplicações.

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