Resolução das atividades complementares Física ... - WebTVMarista

38 (PUC-SP) Lança-se um elétron nas proximidades de um fio comprido
percorrido por uma corrente elétrica i e ligado a uma bateria. O vetor velocidade
v do elétron tem direção paralela ao fio e sentido indicado na figura.
Sobre o elétron, atuará uma força magnética F, cuja direção e sentido serão melhor
representados pelo diagrama:
F
a) c) e)
F
F
F
b) d)
Resolução:
Aplicando a regra da mão direita, verificamos que a corrente elétrica i gera, no ponto em que está o
elétron no instante considerado, um campo de indução magnética perpendicular ao plano do papel,
como na figura 1. Com o uso da regra da mão esquerda, encontra-se a direção e o sentido da força
magnética atuante no elétron nesse instante (figura 2).
i
figura 1
39 (UFBA) A figura mostra a representação esquemática de uma
balança de corrente que equivale a uma balança convencional de dois
pratos, um instrumento de medida milenar, que, além do seu emprego
usual, é o símbolo da justiça na tradição romana.
Em uma balança de dois pratos, a determinação da quantidade de massa
de um corpo é feita por comparação, ou seja, quando a balança está
equilibrada, sabe-se que massas iguais foram colocadas nos dois pratos.
B
Na balança de corrente da figura, o “prato” da direita é um fio de comprimento L, submetido a uma força
magnética. Quando uma certa massa é colocada no prato da esquerda, o equilíbrio é obtido, ajustando-se a
corrente medida no amperímetro.
Considerando que o campo magnético no “prato” da direita é igual a 0,10 T, que o amperímetro indica uma
corrente igual a 0,45 A, que L 5 10 cm e que a aceleração da gravidade local é igual a 10 m/s2 , calcule o
valor da massa que deve ser colocada no prato da esquerda para equilibrar a balança.
Suponha que, na ausência de corrente e de massa, a balança está perfeitamente equilibrada.
Resolução:
Para que haja equilíbrio, deve-se ter:
P 5 F → m ? g 5 BiL
mag.
m ? 10 5 0,1 ? 0,45 ? 0,1
m 5 0,45 ? 1023 kg 5 0,45 g
i
figura 2
F
�
v
B
F
�
�
fonte regulável amperímetro
de corrente
contínua
� � i
d d
N S
B
i
i
v
elétron
L
ímã