Um elétron está localizado no equador magnético da Terra a 1000 m de altitude. Em que direçảo é a força magnética sobre ele quando sua velocidade é para o norte?
a força é nula.
leste.
para cima.
oeste.
para baixo.
a força é nula.
leste.
para cima.
oeste.
para baixo.
Passo 1
Vamos lá! Temos um elétron localizado no equador magnético da Terra a 1000 metros de altitude. A questão pede para descobrir em que direção a força magnética atua sobre ele quando sua velocidade é para o norte. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é a força magnética e como ela funciona. Vamos usar a teoria do Força de Lorentz, que descreve como partículas carregadas interagem com campos magnéticos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da força magnética, também conhecida como força de Lorentz:
Aqui,
é a força magnética,
é a carga da partícula,
é a velocidade da partícula, e
é o campo magnético.
Passo 3
No nosso caso, temos um elétron, que tem carga negativa (
, onde
é a carga positiva). A velocidade
do elétron é para o norte. Precisamos também saber a direção do campo magnético da Terra no equador magnético.
Passo 4
No equador magnético da Terra, as linhas do campo magnético são horizontais e apontam de sul para norte. Isso significa que o vetor
também está apontando para o norte.
Passo 5
Agora, vamos analisar o produto vetorial
. Como
e
estão na mesma direção (ambos para o norte), o ângulo entre eles é 0 graus. O seno de 0 é 0, então o produto vetorial resulta em zero:
Passo 6
Substituindo na fórmula da força magnética:
Isso significa que a força magnética sobre o elétron é nula.
Resposta
A força magnética sobre o elétron é nula.
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