Dissertativa 8 - Física - IME 2013

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 $L_1$. 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 $L_2$, sendo $L_2$ > $L_1$. Determine:

1. o tamanho do objeto luminoso;
2. a distância entre o objeto luminoso e a lente quando os trilhos não estão energizados;
3. 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.