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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 27.Exercício - Ex. 47

Uma bobina com momento magnético 1,45   A ⋅ m 2 está inicialmente orientada com seu momento magnético antiparalelo a um campo magnético com módulo igual a 0,835   T . Qual é a variação da energia potencial da bobina quando ela gira 180 ° , de modo que seu momento magnético fique paralelo ao campo?

Passo 1

A energia potencial é dada por:

U = μ _ ⋅ B _

U = μ B   c o s ϕ

ϕ é o ângulo entre o campo magnético e a normal do plano.

Passo 2

No instante inicial ϕ = 0 ° :

U 1 = μ B   c o s   0 °

U 1 = μ B

Passo 3

Quando a bobina gira ϕ = 180 ° :

U 2 = μ B   c o s   180 °

U 2 = - μ B

Passo 4

A variação da energia será:

Δ U = U 2 - U 1

Δ U = - μ B - μ B

Δ U = - 2 μ B

Δ U = - 2 I A B

Δ U = - 2 1,45 ⋅ 0,835

Δ U = - 2,42   J

Resposta

Δ U = - 2,42   J

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