Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 26.1 - Ex. 50
Um fio conduzindo corrente tem o formato de um triângulo equilátero de lado de lado. O triângulo está no plano . O fio conduz uma corrente de . Qual a magnitude do torque no fio se ele está em uma região com um campo magnético uniforme de intensidade igual a e aponta (a) na direção e (b) na direção .
Passo 1
Você deve saber que o torque sobre uma espira fechada imersa num campo magnético é dado por
onde é o momento de dipolo magnético, dado por
Nesse caso, a área da espira é , que é a área de um triângulo equilátero. O versor aponta na direção , perpendicular ao plano da espira, porém sua direção depende do sentido da corrente, o que não foi especificado no enunciado. Por isso, vamos adotar
Assim,
Passo 2
No item (a) o campo magnético aponta na direção:
Assim, o torque é
Como , segue que
Portanto, na situação do item (a) o torque é nulo:
Passo 3
Já no item (b) temos que
Logo,
Como , temos que
Desta forma, o módulo do torque é
Substituindo os valores com unidades do sistema internacional: