Exercícios Resolvidos de Momento Magnético Dipolar

UFF, Física II, P3 - 2018.2, Questão 6

A figura ilustra uma espira circular de raio R = 0,20   m na qual circula uma corrente elétrica I no sentido horário. A espira situa-se no plano x - y e um campo magnético uniforme externo de magnitude B = 0,20   T aponta na direção positiva do eixo x , como ilustrado.

A magnitude do momento de dipolo magnético da espira é μ = 0,48   A . m 2 .

Se a espira for liberada, a partir do repouso, da configuração mostrada na figura, seu movimento devido ao torque magnético é tal que (considere os 4 pontos representados na espira, rotulados de a , b , c e d ):

A ) a espira não se moverá, pois está em uma configuração de equilíbrio estável.

B ) ponto a move-se para fora da página e ponto c move-se para dentro da página.

C ) ponto a move-se para dentro da página e ponto c move-se para fora da página.

D ) ponto b move-se para fora da página e ponto d move-se para dentro da página.

E ) ponto b move-se para dentro da página e ponto d move-se para fora da página.

Passo 1

O torque magnético é dado por:

τ = μ × B

O sentido do momento de dipolo magnético é determinado pela regra da mão direita, indicado pelo polegar, onde os outros dedos seguem o sentido da corrente na espira. Nesse caso, o vetor μ está entrando no plano da página.

Utilizando novamente a regra da mão direita para o produto vetorial, o dedo indicador irá representar o vetor μ , enquanto o vetor B será representado pelo dedo médio, com o polegar indicando o sentido do vetor resultante.

Nesse caso, o torque magnético está apontando para baixo, fazendo com que o ponto a se mova para fora da página e ponto c se mova para dentro da página.

A resposta certa é a letra B ) .

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Resposta

B ) ponto a move-se para fora da página e ponto c move-se para dentro da página.

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