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 o sul? para cima.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um elétron localizado no equador magnético da Terra, a 1000 metros de altitude. A gente precisa descobrir para qual direção a força magnética vai atuar sobre ele quando sua velocidade está para o sul ou para cima. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de força magnética, que envolve a interação entre a carga elétrica, o campo magnético da Terra e a velocidade do elétron. Vamos precisar aplicar a Regra da Mão Direita ajustada para cargas negativas e usar a fórmula da força magnética.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da força magnética:
Onde:
  • é a força magnética.
  • é a carga elétrica (para um elétron, C).
  • é a velocidade do elétron.
  • é o campo magnético da Terra.

Passo 3

No equador magnético da Terra, o campo magnético está horizontal e aponta aproximadamente para o norte. Vamos considerar que aponta para o norte.

Passo 4

Agora, vamos analisar os dois casos da velocidade do elétron:
  1. Velocidade para o sul ( aponta para o sul):
    • Usando a Regra da Mão Direita, apontamos o dedo indicador na direção de (sul) e o dedo médio na direção de (norte).
    • O polegar indica a direção da força para uma carga positiva. Porém, como o elétron tem carga negativa, a força será na direção oposta.
    • Neste caso, a força resultante estará apontando para baixo.
  2. Velocidade para cima ( aponta para cima):
    • Apontamos o dedo indicador na direção de (para cima) e o dedo médio na direção de (norte).
    • Novamente, para carga positiva, a força apontaria para o leste. Mas como é um elétron, a força será para o oeste.

Passo 5

Resumindo:
  • Quando a velocidade do elétron é para o sul, a força magnética atua para baixo.
  • Quando a velocidade do elétron é para cima, a força magnética atua para oeste.

Resposta

A força magnética sobre o elétron atua para baixo quando sua velocidade é para o sul e para oeste quando sua velocidade é para cima.

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