Considere a relação que existe entre a direção de um campo magnético, a direção de um momento dipolar magnético e a direção do torque que o campo magnético exerce sobre o momento dipolar magnético. Qual das afirmações abaixo a respeito dessa relação é verdadeira?
a) O torque é paralelo ao campo magnético e ao momento dipolar magnético.
b) O torque é perpendicular ao campo magnético e paralelo ao momento dipolar magnético.
c) O torque é paralelo ao campo magnético e perpendicular ao momento dipolar magnético.
d) O torque é perpendicular ao campo magnético e ao momento dipolar magnético.
a) O torque é paralelo ao campo magnético e ao momento dipolar magnético.
b) O torque é perpendicular ao campo magnético e paralelo ao momento dipolar magnético.
c) O torque é paralelo ao campo magnético e perpendicular ao momento dipolar magnético.
d) O torque é perpendicular ao campo magnético e ao momento dipolar magnético.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada na questão! Estamos falando sobre a relação entre a direção de um campo magnético, a direção de um momento dipolar magnético e a direção do torque que o campo magnético exerce sobre esse momento dipolar. Para resolver isso, vamos precisar entender como esses vetores interagem entre si. Vamos passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um momento dipolar magnético. Imagine um ímã comum: ele tem um polo norte e um polo sul. O momento dipolar magnético (
) é um vetor que aponta do polo sul para o polo norte e representa a força do ímã.
Passo 3
Agora, o campo magnético (
) é uma região ao redor de um ímã onde forças magnéticas podem ser sentidas. A direção do campo magnético é do polo norte para o polo sul.
Passo 4
Quando temos um momento dipolar magnético colocado em um campo magnético, ele experimenta um torque (
). O torque é o que faz o ímã girar para se alinhar com o campo magnético. A fórmula que relaciona esses vetores é:
Aqui, o símbolo
representa o produto vetorial, que nos dá a direção do torque.
Passo 5
Vamos falar sobre o produto vetorial. Quando você faz
, o resultado é um vetor que é perpendicular tanto a
quanto a
. Isso significa que o torque está numa direção que forma um ângulo de 90 graus com o momento dipolar e com o campo magnético.
Passo 6
Então, resumindo: o torque gerado por um momento dipolar magnético em um campo magnético é perpendicular tanto ao campo magnético quanto ao momento dipolar magnético.
Resposta
A alternativa d) O torque é perpendicular ao campo magnético e ao momento dipolar magnético é a verdadeira.