fundamentos de física iii fundamentos de física iii - Departamento de ...

Podemos escrever:
RESPOSTAS COMENTADAS DAS ATIVIDADES PROPOSTAS
dµ
= ( dI)
π r
2
= ( σ ω r dr)
π r
2
3
= π σ ω r dr.
ATIVIDADE 28.1
As figuras abaixo dão as orientações dos vetores força nos acasos propostos:
Integrando sobre a superfície do disco, obtemos:
R
3 1
4
= π σ ω r dr = π σ ω R
4
0
µ ∫
Observações importantes: Em termos da carga total do disco,
2
σ π e o
Q = R
momento magnético fica:
O momento angular do disco é
E, então:
Esses resultados são gerais.
2 r
r Q R ω
µ = .
4
r ⎛ M
L =
⎜
⎝ 2
r
µ =
2
R
Q
2 M
⎞ r
⎟ω ⎠
r
L
ATIVIDADE 28.5
No modelo de Bohr para o átomo de Hidrogênio, um elétron tem uma órbita
circular em torno do próton, cujo raio vale
5,1
10
−11
× cm. A frequência do
ATIVIDADE 28.2
O fio se desloca com aceleração constante:
ATIVIDADE 28.3
i d B
a =
m
A inversão simultânea dos sentidos da corrente elétrica e da indução magnética em
relação aos sentidos mostrados na Figura 28.5, faz com que a direção e o sentido
da força fique o mesmo que no caso da mesma figura.
Atividade 28.4
r
Temos: | τ |=|
r µ × B |= µ B senθ
= µ B sen30°
2
−2
Mas µ = NIA = 10(3A)
π (0,02) = 3,77×
10 Am
2
movimento é
15
6,8× 10 revoluções por segundo. Calcule o momento de dipolo
magnético equivalente do eletron.
PENSE E RESPONDA 28.5
ou:
τ = µ B senθ
= (3,77 × 10
−2
τ = 1,51×
10
2
Am )(0,8T
) sen 30°
−2
Nm
Uma força magnética sobre uma partícula carregada nunca pode realizar trabalho,
pois a cada instante a força é perpendicular à velocidade. O torque exercido por
um campo magnético pode realizar trabalho sobre uma corrente quando a espira
gira. Explique como essa aparente contradição pode ser conciliada.
Atividade 28.5
O elétron, ao descrever um círculo em torno do próton produz uma corrente
elétrica:
i = e f = (1,6 × 10
−19
C)
(6,8 × 10
15
s)
= 1,1 × 10
−3
A
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406