Considere uma molécula polar (a polarização já faz parte da estrutura da molécula) na presença de um campo elétrico. Mostre e explique como o torque resultante é dado por
.
Passo 1
O enunciado pede para mostrar que, num campo elétrico uniforme
, uma molécula polar com dipolo fixo
sofre um torque total
Aqui o conteúdo é torque de forças eletrostáticas sobre cargas e a definição de momento de dipolo elétrico.
Passo 2
Modelamos a molécula polar como duas cargas pontuais
e
separadas pelo vetor
que vai da carga negativa à positiva. Por definição o dipolo é
Em um campo
uniforme, as forças são
Passo 3
Sejam
e
os vetores de posição de
e
em relação a um mesmo ponto de referência. O torque de cada carga é
Passo 4
Somando os dois torques: