Um fio metálico retilíneo, de massa 50g e comprimento MN = 50cm, é suspenso por um dinamômetro D de massa
desprezível e mantido em equilíbrio, na direção horizontal, numa região onde existe um campo de indução magnética
uniforme B de intensidade 0,040 T. Se o fio se encontra perpendicularmente às linhas de indução, quando a intensidade
da corrente elétrica indicada na figura é 20A, o dinamômetro assinala:
Adote g = 10m/s2
.
a) 1 x 10–1 N.
b) 2 x 10–1 N.
c) 4 x 10–1 N.
d) 5 x 10–1 N.
e) 9 x 10–1 N.
A resposta é a letra A
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A força magnética (Fm) atuando em um fio condutor de comprimento (L) que transporta uma corrente (I) em um campo magnético (B) pode ser calculada pela fórmula:
Fm = B × I × L
Neste exemplo, temos B = 0,040 T, I = 20 A e L = 0,5 m.
Portanto, Fm = (0,040 T) × (20 A) × (0,5 m) = 0,4 N.
Para manter o fio em equilíbrio, a força magnética (Fm) deve ser equilibrada pela força peso (P) do fio. A força peso é dada por:
P = m × g
Onde m é a massa do fio e g é a aceleração devida à gravidade. Com a massa do fio sendo 0,05 kg e a aceleração devida à gravidade sendo 10 m/s², temos:
P = (0,05 kg) × (10 m/s²) = 0,5 N.
A força resultante (P - Fm) é o resultado da diferença entre a força peso (P) e a força magnética (Fm):
P - Fm = 0,5 N - 0,4 N
P - Fm = 0,1 N
Quando o fio está em equilíbrio, o dinamômetro deve indicar uma leitura de 0,1 N.
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