Question

Um campo magnético uniforme, B=5,0.10^-12 T, está aplicado no sentido do eixo y. Um elétron é lançado através do campo, no sentido positivo do eixo z, com uma velocidade de 2,0.10^3 m/s. Carga do elétron = -1,6.10^-19 C.
a) Qual o módulo, a direção e o sentido da força magnética sobre o elétron no instante inicial?
b) Que trajetória é descrita pelo elétron?
c) Qual é o trabalho realizado pela força magnética?

Answer 1

a) Fm= q . v . B .sen90
    Fm = -1,6.10^-19 x 2.10^3 x 5.10^-12 
    Fm = -16.10^28
Horizontal para a direita

b) Movimento Circular Unifome

c) Força magnética não realiza trabalho

Answer 2

Para um campo magnético uniforme de B = 5,0.10⁻¹² T aplicado no eixo y, com velocidade de  2,0.10³ m/s no sentido positivo do eixo z, um elétron é lançado através do campo, temos então:

a) o módulo da força será de 1.6 × 10²⁸ N e o sentido será no eixo x para a direita

b) trajetória descrita é um movimento circular uniforme,

c) a força magnética não realiza trabalho

Força Magnética

A força magnética é consequência da força eletromagnética, uma das quatro forças fundamentais da natureza, e é causada pelo movimento das cargas. Essa força pode ser de atração ou repulsão que surge entre partículas eletricamente carregadas devido ao seu movimento.

É possível calcular a força magnética usando a fórmula:

                                      $F = q \cdot v \cdot B \cdot sin \theta$

Onde,

• $F -$ força magnética
• $q -$ carga da partícula
• $v -$ velocidade da partícula
• $B -$ campo magnético
• $\theta -$ ângulo gerado a velocidade da partícula e o campo

Temos então que:

• a) o módulo e direção da força magnética de um elétron é dado por:

                              $F = q \cdot v \cdot B \cdot sin \theta\\F = - 1,6\times 10^{-19} \cdot 2\times 10^{3}\cdot 5\times 10^{-12} \cdot sen90\\F = - 1,6 \times 10^{-27}$

Temos então que o módulo da força será de 1.6 × 10²⁸ N, já o sentido é dada pelo produto entre a direção da velocidade e do campo magnético, respectivamente temos um no eixo z e outro no eixo y, sendo assim a força terá direção no eixo x

• b) temos que a velocidade é constante, logo a trajetória descrita é dada por um movimento circular uniforme, já que o elétron adquire uma órbita
• c) a força magnética não realiza trabalho

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