Um relógio de parede circular tem uma face com um raio de 15   c m . Seis voltas de fio estāo enroladas em torno do seu perimetro; o fio conduz uma corrente de 2,0 A no sentido horário. O relógio é posicionado em um campo magnético externo, uniforme e constante, de 70 m T (mas o relógio mantém o tempo correto). Exatamente às 13:00, o ponteiro das horas tem o mesmo sentido e direção do campo magnético externo. (a) Após quantos minutos o ponteiro dos minutos irá ter a mesma direção e sentido do torque sobre a bobina devido ao campo magnético? ( b ) Qual a intensidade deste torque?

Passo 1

E aí galerinha, vamos destruir essa questão comigo? Vamo láaaa!

O campo magnético externo deve estar no plano do loop do relógio/fio. A corrente no sentido horário produz um momento de dipolo magnético direcionado para o plano do relógio.

(a) Como o campo magnético aponta ao longo da linha 1pm e o torque é perpendicular tanto ao campo externo quanto ao dipolo, então o torque deve apontar ao longo da linha 4pm ou da linha 10pm. Aplicando a Eq. 32-35, a direção é ao longo da linha das 16h. O ponteiro dos minutos levará 20 minutos para chegar lá.

Passo 2

(b)  τ = ( 6 ) ( 2.0 A ) π ( 0.15 m ) 2 ( 0.07 T ) = 0.059 N ⋅ m .

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Resposta

a . Aplicando a Eq. 32-35, a direção é ao longo da linha das 16h. O ponteiro dos minutos levará 20 minutos para chegar lá.

b. 0.059 N ⋅ m .

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