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Física

ITA 2025 (2ª fase) — Questão 9

Uma balança de corrente montada sobre uma base isolante horizontal é composta por um ímã, um circuito elétrico, uma massa móvel mm e um contrapeso, ambos isolantes. O circuito é constituído de um arranjo metálico móvel, apoiado sobre suportes metálicos, ligados a uma diferença de potencial (d.d.p.), um amperímetro e um potenciômetro. Uma extremidade do arranjo, com comprimento ℓ=10\ell = 10 cm e situada a uma distância L=1,0L = 1{,}0 m dos pontos de apoio, localiza-se entre os polos do ímã, sob a influência de seu campo magnético. Considere que o campo magnético, no interior do ímã, é uniforme, está na direção horizontal e é desprezível fora do ímã. A outra extremidade possui um contrapeso que equilibra o arranjo metálico. Uma massa móvel mm, isolante, está posicionada a uma distância dd dos pontos de apoio no arranjo metálico, conforme ilustrado na figura. Durante o experimento, a distância dd do objeto é variada, então mede-se a corrente ii necessária para equilibrar a balança quando m=10m = 10 mg. Os resultados das medições são apresentados em um gráfico. A partir desses dados, estime o valor do campo magnético do ímã.

Balança de corrente: arranjo metálico com extremidade de comprimento ℓ entre os polos N e S do ímã, a uma distância L dos suportes metálicos; massa m a uma distância d; contrapeso isolante; circuito com potenciômetro, amperímetro A e fonte

Gráfico de d (metros) versus i (ampere): pontos aproximadamente em reta, de (0,13; 0,08) a (0,86; 0,59)

✍️ Questão dissertativa

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