Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6 A percorra uma barra condutora de comprimento L = 5 cm, cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica k = 5×10–2 N/cm. O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição do equilíbrio a uma velocidade média de 5 m/s e atingirá a catraca em 6 milissegundos, abrindo a porta.
Sabendo que a barra atinge a catraca quando atinge a velocidade máxima, a intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de
Repare que uma força magnética atua na barra da direita para a esquerda, produzindo então uma aceleração. A medida que há deformação da mola, surge uma força elástica para a direita, reduzindo então a força resultante. A velocidade máxima ocorre no instante em que a força elástica se iguala à força magnética! Calcule a deformação da mola a partir da velocidade média e do tempo.