Dissertativa 9 - 2ª Fase - 2º Dia - Fís/Red - ITA 2021

Uma espira circular condutora de raio R, feita de um fio fino de resistividade elétrica ρ e massa específica ${\rho }_m$, cuja secção transversal tem diâmetro d, está caindo, com velocidade v variável, sob a ação da gravidade, em uma região de campo magnético não uniforme. A componente vertical do campo magnético obedece a relação $B_z=B_0(1 + kz)$, em que $B_0$ e k são constantes físicas de unidade adequadas e z é a coordenada vertical. A espira mantém-se sempre paralela ao plano xy, como mostra a figura. Desprezando os efeitos da resistência do ar no movimento de queda da espira, faça o que se pede nos itens a seguir.

1. Calcule a potência elétrica instantânea dissipada na espira.
2. Calcule a velocidade terminal de queda $v_t$ da espira.