Calcule o torque máximo sobre uma partícula carregada em órbita, se a carga elétrica da partícula é
, a trajetória circular possui raio
, a velocidade angular é
e
.
Escolha uma opção:
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Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de física que pede pra calcular o torque máximo sobre uma partícula carregada que está orbitando. O que a gente vai precisar aqui envolve conceitos de física de campos magnéticos e movimento circular. Vamos usar a fórmula do torque relacionada ao campo magnético e a velocidade angular para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é torque. Torque é uma força que faz algo girar, e no caso de uma partícula carregada em movimento circular, o torque é causado pela interação dela com um campo magnético. A fórmula que a gente vai usar é:
Onde:
-
é o torque, -
é o momento magnético, -
é o campo magnético.
Passo 3
Agora, precisamos calcular o momento magnético (
). Para uma partícula em movimento circular, o momento magnético é dado por:
Onde:
-
é a carga elétrica, -
é a velocidade angular, -
é o raio da órbita.
Passo 4
Vamos substituir os valores fornecidos no exercício:
-
, -
, -
, -
.
Primeiro, calculamos
:
Calculando passo a passo:
Passo 5
Agora, substituímos
e
na fórmula do torque:
Resposta
O torque máximo sobre a partícula é
.