{"id":6180,"date":"2022-01-13T09:00:00","date_gmt":"2022-01-13T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/professorpinguim.com.br\/blog\/?p=6180"},"modified":"2023-08-06T21:16:38","modified_gmt":"2023-08-07T00:16:38","slug":"forca-magnetica-em-fio-reto","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/professorpinguim.com.br\/blog\/forca-magnetica-em-fio-reto\/","title":{"rendered":"For\u00e7a magn\u00e9tica: Exerc\u00edcios e teoria completa"},"content":{"rendered":"\n
Voc\u00ea sabe calcular a for\u00e7a magn\u00e9tica em um fio reto percorrido por corrente? Vem comigo!<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n
Observe a figura:<\/p>\n\n\n\n Quando voc\u00ea se deparar com essa mat\u00e9ria, geralmente envolver\u00e1 um fio que j\u00e1 tem corrente e em um lugar que j\u00e1 tem um campo magn\u00e9tico atuante.<\/p>\n\n\n\n Neste caso:<\/p>\n\n\n\n O c\u00e1lculo da for\u00e7a magn\u00e9tica \u00e9 dado pela f\u00f3rmula:<\/p>\n\n\n\n F<\/strong>mag<\/sub><\/strong> = B . i . L . sen \u03b8<\/strong><\/p>\n\n\n\n Importante: geralmente, o \u00e2ngulo que obtemos \u00e9 de 90\u00ba, ou seja, o seno ser\u00e1 1.<\/p>\n\n\n\n Para mostrarmos a for\u00e7a magn\u00e9tica que um fio recebe ao ser colocado dentro de um campo magn\u00e9tico, devemos utilizar a regra da m\u00e3o direita. Observe:<\/p>\n\n\n\n Neste caso, o campo magn\u00e9tico est\u00e1 nos dedos, a corrente entre no ded\u00e3o e a for\u00e7a magn\u00e9tica sempre atua no sentido da palma da m\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Note:<\/p>\n\n\n\n Se o fio est\u00e1 no plano do papel, a corrente sobe na orienta\u00e7\u00e3o do papel e o campo magn\u00e9tico entra. Ent\u00e3o, temos que colocar a m\u00e3o direita aberta e apont\u00e1-la em dire\u00e7\u00e3o ao papel, com o ded\u00e3o para cima. Portanto, a for\u00e7a magn\u00e9tica vai atuar para o lado da palma da m\u00e3o que, neste exemplo, seria para a esquerda.<\/p>\n\n\n\n Agora:<\/p>\n\n\n\n Veja que o campo est\u00e1 saindo do papel e a corrente est\u00e1 para a direita. Ent\u00e3o a m\u00e3o direita deveria estar apontada para voc\u00ea mesmo. Assim, a palma da m\u00e3o estaria apontada para baixo, que ser\u00e1 o sentido da for\u00e7a magn\u00e9tica.<\/p>\n\n\n\n Neste caso, tudo o que vemos \u00e9 a ponta do fio, como se a corrente viesse em dire\u00e7\u00e3o aos nossos olhos. Ent\u00e3o, temos que colocar os dedos da m\u00e3o direita apontando em dire\u00e7\u00e3o ao campo (nesse exemplo, para direita). Como a corrente \u00e9 dada pelo ded\u00e3o, ent\u00e3o temos que virar a palma da m\u00e3o para cima para que ele fique virado para n\u00f3s mesmos. Ent\u00e3o, a for\u00e7a magn\u00e9tica vai atuar para cima.<\/p>\n\n\n\n Repare:<\/p>\n\n\n\n O campo magn\u00e9tico est\u00e1 para baixo e a corrente est\u00e1 entrando no papel. A m\u00e3o direita, portanto, deve ser posicionada com os dedos para baixo e o ded\u00e3o apontando para o papel. Com isso, a palma ficar\u00e1 para a esquerda.<\/p>\n\n\n\n (Mackenzie) Dois fios condutores (1) e (2), muito longos e paralelos, s\u00e3o percorridos por correntes el\u00e9tricas i<\/strong>1<\/sub><\/strong> e i<\/strong>2<\/sub><\/strong> , respectivamente, de sentidos opostos e situados no plano horizontal. A figura abaixo mostra a sec\u00e7\u00e3o transversal desses condutores, em que a corrente el\u00e9trica i<\/strong>1<\/sub><\/strong> est\u00e1 saindo da p\u00e1gina e a corrente el\u00e9trica i<\/strong>2<\/sub><\/strong> est\u00e1 entrando na p\u00e1gina.<\/strong><\/p>\n\n\n\n A melhor representa\u00e7\u00e3o vetorial da for\u00e7a magn\u00e9tica (<\/strong>F<\/strong>m<\/strong>) e do campo de indu\u00e7\u00e3o magn\u00e9tica (<\/strong>B<\/strong>) agentes sobre o fio condutor (1) \u00e9<\/strong><\/p>\n\n\n\n RESOLU\u00c7\u00c3O:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Vamos pensar: a corrente 2 est\u00e1 entrando no papel. Ent\u00e3o, temos que apontar nosso ded\u00e3o da m\u00e3o direita em dire\u00e7\u00e3o ao papel. Isso vai fazer com que a palma da m\u00e3o fique virada para cima (B2<\/sub>).<\/p>\n\n\n\n Agora temos que pensar no fio. Agora que j\u00e1 conhecemos a dire\u00e7\u00e3o do campo B2<\/sub>, sabemos que temos que apontar os dedos da m\u00e3o direita nessa dire\u00e7\u00e3o. Portanto, com os dedos para cima e o ded\u00e3o apontando para os seus olhos, pois a corrente est\u00e1 saindo do papel. Portanto, a palma da m\u00e3o fica para a esquerda, que \u00e9 o sentido da for\u00e7a magn\u00e9tica.<\/p>\n\n\n\n RESPOSTA: B<\/strong><\/p>\n\n\n\n (Upe) Uma barra uniforme, condutora, de massa m = 100 g e comprimento L = 0,50 m, foi posicionada entre duas superf\u00edcies rugosas. A barra permanece em repouso quando uma corrente el\u00e9trica i = 2,0 A a atravessa na presen\u00e7a de um campo magn\u00e9tico de m\u00f3dulo B = 1,0 T, constante, que aponta para dentro do plano da figura.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Com base nessas informa\u00e7\u00f5es, determine o m\u00f3dulo e o sentido da for\u00e7a de atrito resultante que atua na barra e o sentido.<\/strong><\/p>\n\n\n\n a) 1001,0 N para cima <\/p>\n\n\n\n b) 1001,0 N para baixo <\/p>\n\n\n\n c) 2,0 N para cima <\/p>\n\n\n\n d) 2,0 N para baixo <\/p>\n\n\n\n e) 1,0 N para cima <\/p>\n\n\n\n RESOLU\u00c7\u00c3O:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Repare que o enunciado nos pede a for\u00e7a de atrito resultante. Isso porque h\u00e1, sobre a barra, duas for\u00e7as de atrito (Fat<\/sub>) agindo com sentido para cima. Da mesma forma, h\u00e1 um peso (P) atuando para baixo.<\/p>\n\n\n\n Agora, veja que o campo magn\u00e9tico est\u00e1 entrando no papel e que a corrente est\u00e1 indo para a esquerda. Usando a regra da m\u00e3o direita, nossos dedos devem apontar em dire\u00e7\u00e3o ao papel e o ded\u00e3o deve estar virado para a esquerda. Dessa forma, a for\u00e7a magn\u00e9tica (Fm<\/sub>) atuar\u00e1 para baixo.<\/p>\n\n\n\n Com isso, no chamado equil\u00edbrio do fio, as duas for\u00e7as de atrito para cima (que \u00e9 igual \u00e0 for\u00e7a resultante de atrito) devem ser iguais \u00e0 soma da for\u00e7a magn\u00e9tica com o peso. Portanto:<\/p>\n\n\n\n 2 Fat<\/sub> = Fm<\/sub> + P<\/p>\n\n\n\n 2 Fat<\/sub> = B . i . L + m . g<\/p>\n\n\n\n Fat total<\/sub> = 1 . 2 . 0,5 + 0,1 . 10<\/p>\n\n\n\n Fat total<\/sub> = 2 N<\/p>\n\n\n\n RESPOSTA: C<\/strong><\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
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Exemplos de for\u00e7a magn\u00e9tica em fio reto<\/h2>\n\n\n\n
Fio no plano do papel<\/h3>\n\n\n\n
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Fio perpendicular ao papel<\/h3>\n\n\n\n
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\n\n\n\nExerc\u00edcios sobre for\u00e7a magn\u00e9tica em fio reto<\/h2>\n\n\n\n
Quest\u00e3o 1<\/h3>\n\n\n\n
<\/figure>\n\n\n\n
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\n\n\n\nQuest\u00e3o 2<\/h3>\n\n\n\n
<\/figure>\n\n\n\n
Ainda com d\u00favidas sobre For\u00e7a Magn\u00e9tica em um Fio Reto? Aperte o play e vem comigo em mais uma videoaula!<\/h2>\n\n\n\n
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