Problemas Resolvidos de Física

Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 3
CAPÍTULO 34 – O CAMPO MAGNÉTICO
46. Um bastão de cobre de 1,15 kg repousa sobre dois trilhos horizontais, separados de 95,0 cm, e
conduz uma corrente de 53,2 A de um trilho para o outro. O coeficiente de atrito estático é 0,58.
Determine o menor campo magnético (não necessariamente vertical) que seria capaz de fazer o
bastão deslizar.
(Pág. 152)
Solução.
Considere o esquema abaixo:
z
i
N
Fa
i
y
x
Fm
P
i
l
Para que a barra horizontal deslize, a força magnética deve ser maior do que a força de atrito
estático máxima. No limiar do movimento, teremos:
Fa + Fm =
0
A força de atrito estático sobre o bastão é descrita pela seguinte equação, onde µe é o coeficiente de
atrito estático, m é a massa do bastão de cobre e g a aceleração da gravidade:
Fa = − µe mgj
Logo:
Fm =
−Fa =
µe mgj
A força magnética sobre a barra é dada por:
F= il × B ,
onde
l = li .
Na equação acima, l é o comprimento da barra de cobre. Extraindo-se B de (2):
il × Fm
B= −
2
il
(1)
(2)
(3)
(4)
Substituindo-se (1) e (3) em (4)
B= −
B= −
( ili ) × ( µe mgj)
2
( il )
il µe mg
( il )
2
k
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Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 34 – O Campo Magnético
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Problemas Resolvidos de Física
B= −
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
µe mg
k
il
B = 0,12946 T
B ≈ 0,13 T
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Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 34 – O Campo Magnético
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