Problema di Fisica II

[Sara26]

Una spira quadrata di lato 10 cm, percorsa da corrente 5 A, è immersa in un campo magnetico B,uniforme diretto lungo l'asse orizzontale e perpendicolare all'asse di rotazione della spira. Ad ub estremo della spira è appesa una massa m.
Si stabilisca il valore massimo della massa m che la spira può sollevare

[Palliit]

Ciao. Due osservazioni:

1. il regolamento impone che chi pone un problema esponga i tentativi che ha fatto per risolverlo. Altrimenti detto, il forum non è un risolutore automatico di esercizi.

2. Il testo che hai trascritto è a mio avviso poco chiaro: com'è disposta la spira? Intorno a che asse è libera di ruotare?

[Sara26]

Mi scuso per non aver scritto il mio ragionamento che scriverò adesso.
Per quanto riguarda il testo,non ho ulteriori informazioni perché mi è stato fornito dal mio docente così scritto.
Ho supposto che la spira ruotasse, attorno al baricentro posto ad a/2 sul piano xy.
Dopodiché ho considerato un momento torcente delle forze di lorentz che deriva dalla presenza del campo B e la forza peso che sono applicate all'estremità.
Ho pensato, inoltre, che il valore massimo della massa è quando la forza di lorenzt e la forza peso si equilibrano e quindi la loro somma è 0.
Ovviamente scomponendo le forze lungo l'asse perpendicolare alla spira, non riesco eliminare la dipendenza dell'angolo alpha non fornito nei dati.
Io ho anche il disegno fatto dal mio docente, ma purtroppo non so come postarla. Ringrazio ancora per la risposta.

[Palliit]

Per capirci, è una situazione del genere?

[Sara26]

[Palliit]

Se la spira ruota intorno ad un asse mediano direi che le due figure sono equivalenti. Entrambi i momenti (quello dovuto a $vec(B)$ e quello dovuto al peso) hanno la stessa dipendenza dall'angolo $vartheta$, che quindi è irrilevante. È sufficiente che il momento dovuto al campo magnetico (che sicuramente sai calcolare) abbia modulo non inferiore a quello dovuto al peso (e di certo sai calcolare anche quello).

[Sara26]

Grazie mille per la disponibilità.

[Palliit]

Prego!