ITA 2018 - Dois fios longos de comprimento L conduzem correntes iguais, I.

ITA 2018 - 1º Dia - Questão 18 - Física 18. Dois fios longos de comprimento L conduzem correntes iguais, I . O primeiro fio é fixo no e...

ITA 2018 - 1º Dia - Questão 18 - Física

18. Dois fios longos de comprimento L conduzem correntes iguais, I. O primeiro fio é fixo no eixo x do sistema de referência enquanto o segundo gira lentamente com frequência angular ω num plano paralelo ao plano xy, com seu ponto médio fixo em z = d, sendo d > 0. Supondo que os dois fios sejam paralelos com correntes no mesmo sentido em t = 0, e definindo K = 0I2L/(2πd), assinale a opção com a figura que melhor representa a dependência temporal da força F que o fio fixo exerce sobre o outro.

Questão anterior:
- No livro Teoria do Calor (1871), Maxwell, escreveu referindo-se a um recipiente cheio de ar.

Resolução:
No instante t = 0 o módulo da força magnética entre os fios é

Assim, para ωt = 0 e ωt = 2π, as correntes que percorrem os fios têm mesmo sentido e, portanto, os fios se atraem com F = K.

Para

as correntes são perpendiculares entre si, logo F = 0.

Já para ωt = π, as correntes têm sentidos opostos e os fios se repelem com F = K.

De acordo com o referencial descrito no enunciado, temos F < 0 na atração e F > 0 na repulsão. Logo, a figura que melhor representa a dependência temporal da força F que o fio fixo exerce sobre o outro é a da alternativa A.

Resposta:

Próxima questão:
- Um pêndulo simples de massa m e haste rígida de comprimento h é articulado em torno de um ponto e solto de uma posição vertical, conforme a Figura 1.