O momento de dipolo magnético associado a cada átomo de uma barra de ferro é de . Suponha que todos os átomos da barra, que tem 4.86 cm de comprimento e seção reta de , tenham seus momentos de dipolo alinhados.
(b) 1 ponto Qual o momento de dipolo total da barra ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma barra de ferro com algumas informações: comprimento, área da seção reta, densidade, massa molar e o momento de dipolo magnético de cada átomo. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o momento de dipolo total da barra, ou seja, somar o momento de todos os átomos que compõem essa barra. Para isso, vamos precisar calcular o volume da barra, a massa dela, quantos átomos estão presentes e, por fim, multiplicar isso pelo momento de dipolo de cada átomo.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o volume da barra. O volume de um objeto com seção reta é dado por:
áçã
Aqui, o comprimento é e a área da seção reta é . Convertendo para metros:
Então,

Passo 3

Agora, vamos encontrar a massa da barra usando a densidade ( ):
Densidade do ferro é , então:

Passo 4

Com a massa, podemos calcular o número de mols ( ) usando a massa molar ( ):
A massa molar do ferro é ou :

Passo 5

Agora, vamos achar o número de átomos. Sabemos que 1 mol contém aproximadamente átomos (Número de Avogadro). Então:
úáá

Passo 6

Por fim, vamos calcular o momento de dipolo total ( ). Cada átomo tem um momento de dipolo de , onde :
úá

Resposta

O momento de dipolo total da barra é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Desenhe as linhas de campo elétrico para, e use a lei de Gauss para determinar o campo elétrico para: uma esfera sólida de raio e carregada uniformemente com densidade volumétrica .
Desenhe as linhas de campo elétrico de duas partículas com: cargas negativas iguais.
O momento de dipolo magnético associado a cada átomo de uma barra de ferro é de . Suponha que todos os átomos da barra, que tem 4.86 cm de comprimento e seção reta de , tenham seus momentos de dipolo alinhados.
(a) 1 ponto Qual a magnetização máxima da barra ?
l) O que ocorre com o tamanho da imagem quando o objeto é colocado sobre o foco?