Questão FC278876
A figura precedente ilustra um experimento que permite medir a força magnética utilizando-se uma balança conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado nessa figura é cons
Eletromagnetismo
CEBRASPE (CESPE) · 2018
A figura precedente ilustra um experimento que permite medir a força magnética utilizando-se uma balança conhecida como balança de Roberval. O circuito mostrado nessa figura é constituído de uma fonte contínua de voltagem \(ε\) = 10 V, um resistor de R = 10 \(\Omega\), ligados em série a uma espira retangular com resistência nula. Na base da espira de largura L = 5 cm, está delineada uma região na qual atua um campo magnético de módulo B, com direção perpendicular à folha do papel. Quando a chave é ligada, uma corrente percorre a espira, e o efeito impulsiona a posição da massa localizada no braço esquerdo da balança a se deslocar para cima, no sentido vertical. Para retornar à situação original, é necessário adicionar uma pequena massa de 1 mg na balança.
Com base nessas informações, julgue o item seguinte, considerando o valor da gravidade igual a 10 m/s2 e a carga do elétron igual a 1,6 × 10-19 C.
O campo magnético é igual a 3/2 T.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
A afirmação é errada porque a força magnética que desloca a balança é compensada pelo peso da massa adicionada: \(F_{mag}=P=mg\).
Como \(F_{mag}=B i L\) e a corrente é \(\,i=\dfrac{\varepsilon}{R}=\dfrac{10}{10}=1{,}0\ \mathrm{A}\), temos
\(B=\dfrac{mg}{iL}\). Substituindo \(m=1\ \mathrm{mg}=1{,}0\times10^{-6}\ \mathrm{kg}\), \(g=10\ \mathrm{m/s^2}\) e \(L=5{,}0\ \mathrm{cm}=5{,}0\times10^{-2}\ \mathrm{m}\),
\(B=\dfrac{1{,}0\times10^{-6}\cdot10}{1{,}0\cdot5{,}0\times10^{-2}}=2{,}0\times10^{-4}\ \mathrm{T}.\)
Portanto, o valor correto é \(2{,}0\times10^{-4}\ \mathrm{T}\) e não \(3/2\ \mathrm{T}\).
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