Exercícios Resolvidos de Dipolos Elétricos

TIPLER, MOSCA, FÍSICA PARA CIENTISTAS E ENGENHEIROS, VOLUME II, 6.ED.

Uma molécula polar tem um momento de dipolo de magnitude 20   e . p m que faz um ângulo de 20 ° com um campo elétrico uniforme de módulo igual a 3 × 10 3   N / C . Determine (a) o módulo do torque no dipolo e (b) a energia potencial do sistema.

Passo 1

O exercício nos pede o torque no dipolo e também a energia potencial total do sistema certo?

Vamos lembrar as fórmulas. O módulo do torque no dipolo é calculado por

τ = p E s e n ( θ )

A energia potencial do sistema vai ser

U = - p E

Agora é só a gente substituir os valores nessas fórmulas pra encontrarmos a resposta :D

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

a) O torque vai ser

τ = ( 20   e . p m ) × 3 × 10 3 × s e n ( 20 ° )

Isso também pode ser escrito assim

τ = 0,02 × 1,6 × 10 - 19 C × 10 - 9 m × 3 × 10 3 × s e n ( 20 ° )

τ = 3,3 × 10 - 27 N . m

Passo 3

b) A energia potencial desse sisteminha vai ser

U = - p E c o s ( θ )

U = - 0,02 × 1,6 × 10 - 19 C × 10 - 9 m × 3 × 10 3 × c o s ( 20 ° )

U = - 9 × 10 - 27 J

Resposta

  1. τ = 3,3 × 10 - 27 N . m
  2. U = - 9 × 10 - 27 J

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