No rotor de um motor elétrico de corrente contínua, os fios conduzem uma corrente de 5A e dispõem-se perpendicularmente a um campo de indução magnética, suposto uniforme, de módulo constante e igual a 1T. Determine o módulo da força magnética atuante em cada centímetro de fio.

Resolução da Questão de Física - Força Magnética em Condutor

Dados do Problema

Força Magnética: força exercida sobre um condutor percorrido por corrente quando imerso em campo magnético

Fórmula Aplicável

A força magnética em um condutor retilíneo é dada por:

Onde:

• F: força magnética (em Newtons)
• B: intensidade do campo magnético (em Tesla)
• I: corrente elétrica (em Amperes)
• L: comprimento do condutor (em metros)
• $\theta$: ângulo entre o sentido da corrente e o campo magnético

Cálculo Passo a Passo

1. Verificar o seno do ângulo: Como os fios estão perpendiculares ao campo, \sin(90°) = 1
2. Converter unidades: O comprimento deve estar em metros para o Sistema Internacional
   L = 1 \text{ cm} = 0,01 \text{ m}
3. Substituir na fórmula:
   F = 1 \cdot 5 \cdot 0,01 \cdot 1
4. Calcular:
   F = 0,05 \text{ N}

Análise

• Conceito-chave: A força magnética depende da interação entre corrente e campo magnético
• Orientação: Quando há perpendicularidade (\theta = 90°), a força é máxima
• Proporcionalidade: A força é diretamente proporcional à corrente, campo e comprimento
• Unidades: Sempre converter centímetros para metros antes dos cálculos

Conclusão

O módulo da força magnética atuante em cada centímetro de fio é de 0,05 Newtons.

Como esta questão não apresenta alternativas múltiplas explicitadas, a resposta numérica correta é 0,05 N/cm. Em uma prova objetiva, procure pela alternativa que contenha este valor ou sua representação equivalente (como 5 × 10⁻² N).