Propulsão eletromagnética em um trilho. Uma barra condutora de massa m e comprimento L des...

Propulsão eletromagnética em um trilho. Uma barra condutora de massa m e comprimento L desliza sobre trilhos horizontais conectados a uma fonte de voltagem. Esta mantém uma corrente constante I nos trilhos e na barra, e um campo magnético vertical uniforme  preenche o espaço entre os trilhos (Figura P27.65). (a) Determine o módulo, a direção e o sentido da força resultante sobre a barra. Despreze o atrito, a resistência do ar e a resistência elétrica. (b) Se a barra possui massa m, calcule a distância d que ela deve percorrer ao longo dos trilhos, partindo do repouso até atingir uma velocidade u. (c) Existem teorias sobre a possibilidade de que a propulsão baseada nesse princípio possa ser usada para acelerar massas e colocá-las cm órbita ao redor da Terra ou além dela. Calcule a distância que a barra deve percorrer para atingir a velocidade de escape da Terra (11,2 km/s). Considere B = 0,80 T, I = 2,0 × 103 A, m = 25 kg e L = 50 cm. Para simplificar, suponha que a força resultante que atua sobre o objeto seja igual à força magnética, como nos itens (a) e (b), embora a gravidade desempenhe um papel importante em um lançamento espacial real.

Figura P27.65