Beleza, vamos resolver esse exercício sobre força magnética! A gente tem uma partícula alfa com carga que está se movendo em um campo magnético uniforme de direcionado ao longo do eixo z positivo. Precisamos calcular a força magnética que age nessa partícula para diferentes direções e velocidades. Para isso, vamos usar a fórmula da força magnética:
Nessa fórmula, é a velocidade da partícula e é o campo magnético.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a força magnética é perpendicular tanto à velocidade da partícula quanto ao campo magnético, e sua direção pode ser encontrada usando a regra da mão direita. A intensidade da força é dada pelo produto:
onde é o ângulo entre e .
Passo 3
Vamos resolver a parte (a): a partícula está se movendo no sentido positivo do eixo x com velocidade de .
Aqui, a velocidade está no eixo x e o campo magnético está no eixo z. O ângulo entre eles é de 90 graus, então .
Aplicando a fórmula:
Passo 4
Fazendo as contas:
A direção da força, usando a regra da mão direita, será no sentido positivo do eixo y.
Passo 5
Agora, a parte (b): a partícula está se movendo no sentido negativo do eixo y com velocidade de .
A velocidade está no eixo y negativo e o campo no eixo z. O ângulo entre eles também é de 90 graus.
Aplicando a fórmula:
A direção da força será no sentido negativo do eixo x.