Enunciado

Um pequeno ímã em barra tem comprimento de 6,8   c m e seu momento magnético está alinhado com um campo magnético uniforme de intensidade 0,040   T . O ímã em barra é, então, girado por um ângulo de 60 ° em torno de um eixo perpendicular ao seu comprimento. O torque observado no ímã tem magnitude de 0,10   N m . (a) Determine o momento magnético do ímã. (b) Determine a energia potencial do ímã.

Passo 1

O torque sobre um ímã com momento magnético μ → sob ação de um campo magnético B → é dado por

τ → = μ → × B →

Assim, o módulo será dado por

τ = μ B   s e n   θ

Portanto,

μ = τ B   s e n   θ

Usando θ = 60 ° :

μ = 0,10 0,040 ⋅ 3 2 → μ = 2,9   A m 2

Passo 2

A energia potencial é dada por

U = - μ → ⋅ B → = - μ B cos ⁡ θ

Logo,

U = - 2,9 ⋅ 0,040 ⋅ 1 2 → U = - 0,058   J

Resposta

μ = 2,9   A m 2

U = - 0,058   J

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