Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 28.10 - Ex. 60
A Fig. 28-51 mostra a energia potencial U de um dipolo magnético na presença de um campo magnético externo B em função do ângulo entre a direção de B e a direção do dipolo magnético. A escala do eixo vertical é definida por . O dipolo pode girar em torno de um eixo com atrito desprezível, o que permite fazer variar o valor de . Rotações no sentido anti-horário a partir de correspondem a valores positivos de e rotações no sentido horário correspondem a valores negativos. O dipolo é na liberado na posição
Passo 1
Neste exercício temos um gráfico de como o potencial varia em função do ângulo e temos que responder sabendo o comportamento do potencial qual o maior ângulo que pode ter.
Passo 2
Como, de acordo com a Eq. 28-39,, no ponto, que corresponde ao ponto mais baixo do gráfico da Fig. 28-51, no qual a energia potencial é , a energia mecânica é
Passo 3
No ponto de retorno, e, portanto, de acordo com a lei de conservação da energia, . Assim, o ângulo correspondente ao ponto de retorno é