A molécula de H 2 O tem um momento de dipolo de
.m. e se está submetida a um campo elétrico
. O ângulo entre o momento de dipolo e o campo elétrico é de 30 graus. Calcule o torque que age sobre a molécula.
Passo 1
Vamos resolver um exercício de Física sobre torque em moléculas dipolares. O enunciado nos diz que uma molécula de H₂O possui um momento de dipolo
e está submetida a um campo elétrico
. O ângulo entre o momento de dipolo e o campo elétrico é de 30 graus. Nosso objetivo é calcular o torque que atua sobre a molécula. Para isso, vamos precisar entender a fórmula do torque em um campo elétrico para um dipolo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a definição de torque (
) aplicado a um dipolo elétrico em um campo elétrico. O torque é dado pela fórmula:
Onde:
-
é o momento de dipolo, -
é a intensidade do campo elétrico, -
é o ângulo entre o momento de dipolo e o campo elétrico.
O torque mede a tendência da molécula de alinhar-se com o campo elétrico.
Passo 3
Vamos substituir os valores fornecidos na fórmula. Primeiro, identificamos cada valor:
Agora, aplicamos esses valores na fórmula do torque:
Passo 4
Vamos calcular passo a passo:
Primeiro, calculamos o produto de
e
:
Em seguida, calculamos o seno de 30 graus:
Agora, multiplicamos esses resultados:
Resposta
O torque que age sobre a molécula de H₂O é de
.