Ed
há 2 meses
Para calcular a magnitude do torque (\( \tau \)) exercido no loop pelas forças magnéticas, podemos usar a fórmula: \[ \tau = n \cdot I \cdot A \cdot B \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( n \) é o número de voltas do circuito (como é um único circuito, \( n = 1 \)), - \( I \) é a corrente (4 A), - \( A \) é a área do loop, - \( B \) é a intensidade do campo magnético (2 T), - \( \theta \) é o ângulo entre o campo magnético e o plano do loop (20°). Primeiro, precisamos calcular a área (\( A \)) do loop. A circunferência (\( C \)) é dada como 80 cm, então podemos encontrar o raio (\( r \)): \[ C = 2 \pi r \implies r = \frac{C}{2 \pi} = \frac{80 \, \text{cm}}{2 \pi} \approx 12,73 \, \text{cm} = 0,1273 \, \text{m} \] Agora, a área do círculo é: \[ A = \pi r^2 = \pi (0,1273)^2 \approx 0,0507 \, \text{m}^2 \] Agora podemos substituir os valores na fórmula do torque: \[ \tau = 1 \cdot 4 \cdot 0,0507 \cdot 2 \cdot \sin(20°) \] Calculando \( \sin(20°) \): \[ \sin(20°) \approx 0,342 \] Agora, substituindo: \[ \tau \approx 4 \cdot 0,0507 \cdot 2 \cdot 0,342 \approx 0,1 \, \text{N.m} \] Portanto, a magnitude do torque exercido no loop é aproximadamente \( 0,1 \, \text{N.m} \).