Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 27.Exercícios - Ex. 72
Uma barra uniforme tem massa 0,0120 kg e possui 30,0 cm de extensão. Ela gira sem atrito em torno de um eixo perpendicular à barra no ponto a (Figura P27.72). A força gravitacional sobre a barra atua na direção Oy. A barra está em um campo magnético uniforme direcionado para dentro da página e possui módulo B 0,150 T. (a) Qual deverá ser a corrente I na barra para que ela esteja em equilíbrio rotacional quando estiver em um ângulo u 30,0° acima da horizontal? Use o resultado do Problema 27.70. (b) Para a barra estar em equilíbrio de rotação, I deve estar na direção de a para b ou de b para a?
Passo 1
E aiii, tudo bom?
Vamos fazer uma questãozinha aqui!
Vem comigo!
Para o equilíbrio rotacional, os torques devido à gravidade e o campo magnético devem se equilibrar em torno do ponto a.
Do Problema 27.70, temos
Letra a:
O equilíbrio dos dois torques resulta em:
Simplificando, temos .
Então,
Passo 2
Letra b:
A gravidade tende a girar a barra no sentido horário em torno do ponto a, de modo que a força magnética deve ser para cima e para a esquerda para tender a girar a barra no sentido horário. Portanto, a corrente deve fluir de a para b.
Resposta
- A gravidade tende a girar a barra no sentido horário em torno do ponto a, de modo que a força magnética deve ser para cima e para a esquerda para tender a girar a barra no sentido horário. Portanto, a corrente deve fluir de a para b.