[IME- 2012/2013- 2fase]Um aparato ptico constitudo

[IME- 2012/2013 - 2ª fase]

Um aparato óptico é constituído de uma tela de projeção e uma lente delgada convergente móvel guiada por trilhos e fixada em um dos lados por duas molas, conforme ilustrado na figura. O aparato encontra-se imerso em um campo magnético uniforme B, ortogonal ao eixo óptico e às duas hastes condutoras de suporte da lente. Ao dispor-se um objeto luminoso na extremidade do aparato, com as molas relaxadas, verifica-se a formação de uma imagem nítida na tela de projeção de tamanho L₁. Aplicando-se uma diferença de potencial constante entre as extremidades das hastes de suporte da lente através dos trilhos, observa-se a mudança na posição da lente, formando-se na tela de projeção uma nova imagem nítida, de tamanho L₂ , sendo L₂ > L₁. Determine:

a) o tamanho do objeto luminoso;

b) a distância entre o objeto luminoso e a lente quando os trilhos não estão energizados;

c) o valor da ddp que faz formar a nova imagem nítida.

Dados:

• Intensidade do campo magnético: B

• Constante elástica de cada mola: k

• Distância focal da lente: f

• Comprimento de cada haste condutora: a

• Resistência elétrica de cada haste condutora: R

Observações:

• Desconsidere a resistência elétrica do trilho e da fonte elétrica.

• Desconsidere a massa do conjunto móvel da lente e os atritos nos roletes.