Um elétron está localizado no equador magnético da Terra a 1000m de altitude. Em que direção é a força magnética sobre ele quando sua velocidade é para o leste? a força é nula.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um elétron localizado no equador magnético da Terra, a uma altitude de 1000 metros, e sua velocidade está direcionada para o leste. Precisamos determinar em que direção é a força magnética atuando sobre ele. Para resolver isso, vamos usar o conceito de força magnética ou força de Lorentz, que envolve o campo magnético da Terra, a velocidade do elétron e a carga desse elétron.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula da força magnética:
Onde:
-
é a força magnética. -
é a carga elétrica do elétron. -
é a velocidade do elétron. -
é o campo magnético da Terra.
Passo 3
Sabemos que a carga do elétron (
) é negativa. Isso é importante porque a direção da força magnética será invertida em relação ao resultado da regra da mão direita ao usarmos a carga negativa.
Passo 4
No equador magnético da Terra, o campo magnético (
) é horizontal e aponta para o norte. Então, podemos representar o campo magnético como uma seta apontando para o norte ao nível do solo.
Passo 5
A velocidade (
) do elétron está direcionada para o leste. Portanto, temos uma velocidade paralela ao chão, apontando para a direita (leste).
Passo 6
Agora, vamos aplicar a regra da mão direita para encontrar a direção da força magnética (
):
- Aponte os dedos na direção da velocidade (
) — para o leste. - Gire os dedos na direção do campo magnético (
) — para o norte. - O polegar apontará na direção da força para uma carga positiva.
No entanto, como o elétron tem carga negativa, a força será na direção oposta. Portanto, se o polegar aponta para cima, a força para o elétron será para baixo.
Passo 7
Concluindo, a força magnética atuando sobre o elétron está direcionada para baixo.
Resposta
A força magnética sobre o elétron está direcionada para baixo.
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. Em
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.
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.
(a) Determine a coordenada
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