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
39. Uma tira de metal de 6,5 cm de comprimento por 0,88 cm de largura e 0,76 mm de espessura se
desloca, com velocidade constante v, por um campo magnético B = 1,2 mT perpendicular à tira,
conforme ilustra a Fig. 34. Uma diferença de potencial de 3,9 µV é medida entre os pontos x e
y. Calcule a velocidade escalar v.
(Pág. 152)
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Solução.
Considere o seguinte esquema:
v
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
E
+
+
+
+
FB
+
+
−
+
+
+
FE
+
+
+
v
V
d
A ação do campo magnético (B) sobre os elétrons de condução da tira de metal resulta numa força
magnética (FB) sobre os mesmos, dada por:
F=
qv × B
B
Pela regra da mão direita, FB tem sentido apontando de x para y, ao longo da largura da fita (lembrese que elétrons têm carga negativa, que deve ser levado em conta na equação acima). O acúmulo de
elétrons do lado direito da tira de metal gera um campo elétrico (E) cuja força (FE) sobre os
elétrons, no equilíbrio, deve ser igual à força magnética.
FE +FB = 0
________________________________________________________________________________________________________
Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 34 – O Campo Magnético
1
Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
qE + qv × B =
0
E =− v × B
O módulo do campo elétrico, que é a razão entre a diferença de potencial V entre as laterais da tira
de largura d, é dado por:
V
E= = vB
d
Logo:
V
v=
Bd
v
3,9×10-6 V
= 0,3693 m / s
(1,2×10-3T).(8,8×10-3 m)
v ≈ 37 cm/s
________________________________________________________________________________________________________
Resnick, Halliday, Krane - Física 3 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 34 – O Campo Magnético
2