Um elétron está localizado no equador magnético da Terra a 1000 m de altitude. Em que direção é a força magnética sobre ele quando sua velocidade é para baixo? oeste.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre um elétron que está no equador magnético da Terra, a 1000 metros de altitude, e queremos descobrir para que direção a força magnética atua sobre ele quando ele está se movendo para baixo, ou seja, na direção oeste. Vamos usar os conceitos de força magnética e como ela atua sobre cargas em movimento num campo magnético.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar que a força magnética
que atua sobre uma partícula carregada é dada pela fórmula:
Aqui,
é a carga da partícula,
é a velocidade da partícula, e
é o campo magnético.
Passo 3
No caso do elétron, sabemos que sua carga
é negativa (
). A velocidade
está para baixo, e queremos determinar a direção da força
.
Passo 4
Vamos analisar o campo magnético da Terra no equador magnético. Nesse local, o campo magnético
é horizontal e aponta aproximadamente para o norte. Então, temos:
-
está para baixo (no sentido sul-norte, mas descendendo verticalmente). -
está para o norte.
Passo 5
Para encontrar a direção da força, usamos a regra da mão direita para o produto vetorial
. Porém, como a carga é negativa, a força será na direção oposta.
Passo 6
Aplicando a regra da mão direita:
- Aponte a mão na direção da velocidade
(para baixo). - Gire os dedos em direção ao campo magnético
(para o norte). - O dedão aponta na direção da força para uma carga positiva. Mas como a carga é negativa, a força está na direção oposta.
Passo 7
Seguindo esses passos, a força magnética sobre o elétron irá apontar para oeste.
Resposta
A força magnética sobre o elétron está direcionada para o oeste.
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