Problema 75-6    Fonte:   Problema elaborado pelo autor do site

A Figura 75-06.a mostra uma barra que pode deslizar sobre dois trilhos. Não há atrito. Há um campo magnético de intensidade de 1,40 T direcionado para fora da página. O resistor é R = 4 Ω. Suponha que L = 2,0 m. Determine:

a) a força F_pull para mover a barra para a direita com velocidade constante igual a 4,0 m/s;

b) qual a potência dissipada no resistor R.

Solução do Problema 75-5   

Item a   

Estudamos esta situação no item 4  (Corrente induzida em um Circuito) onde deduzimos a eq. 75-07, reproduzida abaixo para maior clareza.

Esta equação considera que a força magnética induzida na barra tem que ter o mesmo módulo que a força que puxa a barra para que a mesma se movimente com velocidade constante. Logo, substituindo pelos valores numéricos, encontramos:

Item b   

Vamos calcular a corrente induzida na barra usando a eq. 75-06, reproduzida abaixo.

Substituindo pelos valores numéricos, encontramos:

Então, a potência dissipada no resistor é de:

É importante comparar a potência elétrica dissipada pelo resistor com a potência mecânica fornecida ao circuito pela força F_pull. Vamos calcular essa potência.

Observe que as duas potências são absolutamente iguais, significando que houve conservação de energia.