(EsPCEx - 2023)
O Desenho I representa um fio condutor retilíneo homogêneo, horizontal e de comprimento L percorrido por uma corrente elétrica i . O centro de massa do fio está conectado a molas ideais e verticais M1 e M2. A mola M1 esta conectada ao teto, e M2, ao solo, conforme indicado no Desenho I. O sistema encontra-se em equilíbrio estático. As molas M1 e M2 estão, respectivamente, com um aumento e uma diminuição, de módulo igual a x0, em seu comprimento natural. Em seguida, todo o fio condutor fica imerso em um campo magnético uniforme de intensidade B, conforme representado no Desenho II. O sistema atinge um novo equilíbrio estático, com o fio na horizontal e M1 e M2 sofrendo, respectivamente, uma diminuição e um aumento, de módulo igual a x1, em seu comprimento natural. Podemos afirmar que x0, é igual a:
Dados: M1 e M2 têm constante elástica, respectivamente, igual a k1 e k2 ; representa o vetor campo magnético \(\vec{B}\) que é perpendicular ao plano do papel e está saindo dele; e o fio condutor esta no plano do papel.
\(-x_{1} + \frac{iLB}{k_{1}-k_{2}}\)
\(-\left (x_{1} + \frac{iLB}{k_{1}+k_{2}} \right )\)
\(-x_{1} + \frac{iLB}{k_{1}+k_{2}}\)
\(x_{1} - \frac{iLB}{2(k_{1}-k_{2})}\)
\(x_{1} + \frac{iLB}{2(k_{1}+k_{2})}\)