Uma barra uniforme tem massa 0,0120 kg e possui 30,0 cm de extensão. Ela gira sem atrito em tomo de um eixo perpendicular à barra no ponto a (Figura P27.72). A força gravitacional sobre a barra atua na direção −Oy. A barra está cm um campo magnético uniforme direcionado para dentro da página c possui módulo B = 0,150 T. (a) Qual deverá ser a corrente I na barra para que ela esteja em equilíbrio rotacional quando estiver em um ângulo θ = 30,0° acima da horizontal? Use o resultado do Problema 27.70. (b) Para a barra estar em equilíbrio de rotação, I deve estar na direção de a para b ou de b para a?
Figura P27.72
Problema 27.70:
Uma barra uniforme, de comprimento L, conduz uma corrente I na direção do ponto a ao ponto b (Figura P27.70). A barra está em um campo magnético uniforme, no sentido de fora para dentro da página. Considere o torque em tomo de um eixo perpendicular à barra no ponto a, que se deve à força que o campo magnético exerce sobre a barra. (a) Suponha que uma seção infinitesimal da barra tenha comprimento dx c esteja localizada a uma distância x do ponto a. Calcule o torque dτ em tomo do ponto a decorrente da força magnética nessa seção infinitesimal. (b) Use para calcular o torque total τ sobre a barra. (c) Mostre que τ é o mesmo como se toda a força magnética atuasse no ponto intermediário da barra.
Figura P27.70
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