Questão 1 · Famema 2017 · Questão 40média
Uma mesma espira retangular, de massa desprezível, foi parcialmente imersa em um mesmo campo magnético constante e uniforme B⃗ de duas maneiras distintas. Na primeira, a espira é mantida em equilíbrio sob ação apenas da força vertical F⃗1 e da força magnética gerada pela circulação de uma corrente elétrica contínua pela espira, conforme figura 1.
Na segunda, a espira é mantida em equilíbrio sob ação apenas da força vertical F⃗2 e da força magnética gerada pela circulação de uma corrente elétrica contínua pela espira, conforme figura 2.
Sabendo que nas duas situações a intensidade da corrente elétrica que circula pela espira é a mesma, que a intensidade de F⃗1 é 10 N e considerando as informações contidas nas figuras, é correto afirmar que a intensidade de F⃗2 é igual a
- A
50 N.
- B
10 N.
- C
75 N
- D
20 N.
- E
25 N.
Ver gabarito e resolução
Só a parte da espira que está dentro do campo sofre força magnética. Nos lados verticais imersos, as forças são horizontais e opostas, e se cancelam. Sobra a força no lado horizontal de baixo, que fica todo dentro do campo:
Fmag = B × i × L, com L = comprimento desse lado.
Em equilíbrio, a força vertical F equilibra a força magnética: F = B × i × L. Como B e i são os mesmos, F é proporcional a L.
A espira é a mesma, só girada:
- Figura 1: a espira está "em pé", com altura 25 cm; o lado horizontal mede 10 cm.
- Figura 2: a espira está "deitada", com altura 10 cm; o lado horizontal mede 25 cm.
F2/F1 = 25/10 → F2 = 10 × 2,5 = 25 N
Resposta: E
Por que as outras atraem: quem acha que a força depende da parte imersa (área) ou não percebe que as medidas trocam de lado entre as figuras chega a 10 N ou 50 N.
Dica: força magnética em fio: F = B·i·L·sen θ; numa espira parcialmente imersa, só conta o trecho dentro do campo que não tem par oposto.