A extremidade inferior de uma barra uniforme delgada na Figura P27.74 está presa ao piso p...

A extremidade inferior de uma barra uniforme delgada na Figura P27.74 está presa ao piso por uma dobradiça sem atrito no ponto P. A barra possui massa de 0,0840 kg e comprimento igual a 18,0 cm, estando em um campo magnético uniforme B = 0,120 T, voltado para dentro da página. A barra é mantida cm um ângulo θ = 53,0° acima da horizontal por um fio horizontal que conecta o topo da barra à parede. A barra conduz uma corrente I = 12,0 A no sentido voltado para P. Calcule a tensão no fio. Use seu resultado do Problema 27.70 para calcular o torque decorrente da força do campo magnético.

Figura P27.74

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