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Questão 5768

ESPCEX 2015
Física

(EsPCEx - 2015) A figura abaixo representa um fio condutor homogêneo rígido, de comprimento L e massa M, que está em um local onde a aceleração da gravidade tem intensidade g. O fio é sustentado por duas molas ideais, iguais, isolantes e, cada uma, de constante elástica k. O fio condutor está imerso em um campo magnético uniforme de intensidade B, perpendicular ao plano da página e saindo dela, que age sobre o condutor, mas não sobre as molas.

Uma corrente elétrica i passa pelo condutor e, após o equilíbrio do sistema, cada mola apresentará uma deformação de:

A

B

C

D

E

Gabarito:



Resolução:

Fazendo o diagrama de forças: 

Como o sistema está em equilíbrio, F_{R} = 0:

P+F_{M} = F_{el} +F_{el}

Sendo F_{el} a força que atua em cada mola

P+F_{M} = 2F_{el}

Sabemos que: 

P= M.gF_{M} = B.i.L e F_{el} = k.x

Então: 

2F_{el} = P+F_{M}

2.k.x = M.g+B.i.L

x = frac{M.g+B.i.L}{2k}

Resolução dos oficiais da resolução:

I) Pela regra da mão direita:

vetor força elétrica aponta para e tem módulo:

F_{el} = Bcdot icdot lcdot sen	heta

II) 

F_{mola} = kx

e

p = mg

III)

Equilíbrio:

F_{el} = 2cdot F_{mola} - p

Bcdot i cdot l cdot sen90 = 2kx - mg

x = frac{Bcdot i cdot l + mg}{2k}

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