Considere duas barras metálicas longas, 1 e 2, dispostas paralelamente uma à outra, em um plano horizontal

Considere duas barras metálicas longas, 1 e 2, dispostas paralelamente uma à outra, em um plano horizontal

ITA 2023 - QUESTÃO 09

Considere duas barras metálicas longas, 1 e 2, dispostas paralelamente uma à outra, em um plano horizontal sem atrito.

Seja L o comprimento das barras; 2r, o diâmetro da seção transversal circular; ρ, a densidade volumétrica de massa; e σ, a condutividade elétrica. A barra 1 está conectada a uma fonte de tensão contínua U1.

A barra 2 é presa em seu centro de massa por uma mola de constante elástica k. Inicialmente, a barra 2 está conectada a uma fonte de corrente I2 e encontra-se em equilíbrio estático a uma distância d da barra 1.

No instante t1, a fonte de corrente é desconectada da barra 2, a qual passa a mover-se livremente no plano. 

Calcule a velocidade máxima adquirida pela barra 2.

QUESTÃO ANTERIOR:

- Um laboratório de paredes adiabáticas possui N computadores de alta performance que precisam ser mantidos

GABARITO E RESOLUÇÃO:

Dois fios longos e paralelos percorridos por correntes elétricas, irão interagir com uma força magnética dada por:

Cada uma das barras possui uma resistência elétrica dada por:

Na barra 1, a intensidade de corrente elétrica será dada por:

Podemos determinar a força magnética em função de i², assim:

No equilíbrio estático, temos:

A energia elástica armazenada na mola será convertida em energia cinética da base 2, assim:

em que m = ρπr² L, portanto:

Obs.: A permeabilidade magnética do meio (μ), não foi fornecida no enunciado da questão e nem no cabeçalho da prova.

PRÓXIMA QUESTÃO:

- Feixes de luz de comprimentos de onda 590 nm, 450 nm e 380 nm incidem sobre uma superfície metálica. Com um aparato experimental, são medidas as velocidades dos fotoelétrons ejetados. Sabendo que a maior velocidade detectada foi de 640 km/s. faça o que se pede: 

QUESTÃO DISPONÍVEL EM:

- Prova ITA 2023 (2ª Fase) com Gabarito