Estudando bactérias magnéticas. Alguns tipos de bactérias contêm cadeias de partículas ferromagnéticas paralelas a seu eixo longitudinal. As cadeias atuam como pequenos ímãs em barras que alinham essas bactérias magnetoestáticas com o campo magnético da Terra. Em uma experiência para estudar a resposta a tais bactérias aos campos magnéticos, um solenoide foi construído com fio de cobre de 1,0 mm de diâmetro, enrolado por igual em uma única camada para formar uma bobina helicoidal com comprimento de 40 cm e diâmetro de 12 cm. O fio possui uma camada muito fina de isolamento esmaltado, e a bobina é enrolada de modo que as voltas adjacentes se toquem umas nas outras. O solenoide, que gera um campo magnético, está em um recipiente que o isola de outros campos magnéticos. Uma amostra das bactérias magnetoestáticas é colocada dentro do solenoide. O torque sobre uma bactéria individual no campo magnético do solenoide é proporcional ao módulo do campo magnético e ao seno do ângulo entre o eixo longo da bactéria e a direção do campo magnético.
Para usar uma amostra maior, os experimentadores constroem um solenoide com o mesmo comprimento, tipo de fio e espaçamento de espiras, mas com o dobro do diâmetro do original. Qual é a relação entre o torque magnético máximo possível sobre uma bactéria nesse novo solenoide e o do solenoide original? Suponha que as correntes nos solenoides sejam as mesmas. O torque máximo no novo solenoide é: (a) o dobro do original; (b) metade do original; (c) igual ao original; (d) um quarto do original.
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