Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 32.Problemas Adicionais - Ex. 75
Na figura 32-42, um imã em forma de barra se encontra nas vizinhanças de um tubo de papel. (a) faça um esboço das linhas de campo que atravessam a superfície do cilindro. (b) Qual é o sinal de para todas as áreas do cilindro? (c) Este fato está em contradição com a lei de Gauss para o magnetismo? Justifique sua resposta
Passo 1
Esboçando situação do imã com o cilindro de papel nas vizinhanças, temos
Passo 2
Vamos assumir que o sentido para fora do cilindro seja positivo e para dentro seja negativo. Como as linhas de campo estão entrando no cilindro, ou seja, estáo para dentro, possuem sinal negativo. Já os elementos de área apontam sempre para fora, com sinal positivo. Portanto, o sila de será negativo.
Passo 3
Não, porque a lei de Gauss para o magnetismo só se aplica para superfícies fechadas! Se acrescentarmos as bases do cilindro para formar uma superfície fechada, a lei de Gauss será válida, pois o fluxo negativo que passa pela superfície lateral do cilindro e da base mais distante do imã será compensado por um fluxo positivo na base do cilindro mais próximo do ímã.
Resposta
- O esboço está feito no Passo 1;
- Negativo;
- Não, porque a lei de Gauss para o magnetismo só se aplica para superfícies fechadas! Se acrescentarmos as bases do cilindro para formar uma superfície fechada, a lei de Gauss será válida, pois o fluxo negativo que passa pela superfície lateral do cilindro e da base mais distante do imã será compensado por um fluxo positivo na base do cilindro mais próximo do ímã.