Um elétron com velocidade
está se movendo em uma região onde existe um campo magnético uniforme
. Determine a força que age sobre o elétron.
Passo 1
Beleza, vamos resolver um problema de física que envolve força magnética. A gente tem um elétron se movendo com uma certa velocidade em uma região onde existe um campo magnético uniforme. Para descobrir qual é a força que está agindo sobre esse elétron, vamos precisar usar a teoria do Força de Lorentz, que nos mostra como partículas carregadas se comportam em campos magnéticos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula para calcular a força magnética sobre uma partícula carregada. A fórmula é:
Aqui:
-
é a força magnética. -
é a carga da partícula. -
é a velocidade da partícula. -
é o campo magnético. - O símbolo
representa o produto vetorial, que calcula uma nova direção perpendicular aos vetores e .
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos no problema:
- A velocidade do elétron é
. - O campo magnético é
. - A carga de um el��tron é
(o sinal negativo indica que é um elétron).
Passo 4
Agora, vamos calcular o produto vetorial
. Lembrando que para dois vetores
e
, o produto vetorial é:
No nosso caso, como os vetores estão apenas nas direções
e
, os componentes
são zero.
Passo 5
Aplicando isso aos nossos vetores
e
:
Então,
Passo 6
Agora, multiplicamos esse resultado pela carga do elétron para encontrar a força:
Resposta
A força que age sobre o elétron é
.