Problem

Exemplo 29.6 discute a força externa que deve ser aplicada ao cabo deslizante para movê-lo...

Exemplo 29.6 discute a força externa que deve ser aplicada ao cabo deslizante para movê-lo a uma velocidade escalar constante. Caso haja uma ruptura na extremidade esquerda do condutor em forma de U, quanta força seria necessária para mover o fio deslizante a uma velocidade escalar constante? Como no exemplo, despreze o atrito.

Exemplo 29.6: TRABALHO E POTÊNCIA NO GERADOR COM HASTE DESLIZANTE

No gerador com haste deslizante do Exemplo 29.5, ocorre uma dissipação de energia no circuito por causa de sua resistência. Seja R a resistência do circuito (formado pelo condutor em forma de U conectado às extremidades da haste deslizante) para uma dada posição no movimento da haste. Determine a taxa de energia dissipada no circuito e a taxa do trabalho realizado para deslocar a haste através do campo magnético.

SOLUÇÃO

IDENTIFICAR E PREPARAR: as variáveis-alvo deste problema são as taxas de dissipação da energia e do trabalho realizado. A energia se dissipa no circuito a uma taxa Pdissipada = I2R. A corrente I no circuito é igual a lεl/R; encontramos uma expressão para a fcm induzida ε nesse circuito no Exemplo 29.5. Existe uma força magnética atuando sobre a haste, dada por o vetor aponta ao longo da haste no sentido da corrente. A Figura 29.12 indica que essa força possui sentido contrário ao da velocidade para que o movimento seja mantido, o que estiver empurrando a haste precisa aplicar uma força de mesmo módulo no sentido de Essa força realiza trabalho a uma taxa Paplicada = Fv.