Qual a força sobre um elétron com velocidade num campo magnético ?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre força magnética! A gente tem um elétron se movendo com uma certa velocidade num campo magnético. O conteúdo aqui é a Lei de Lorentz, que nos ajuda a calcular a força magnética. Para resolver, vamos precisar fazer o produto vetorial entre a velocidade do elétron e o campo magnético, e depois multiplicar pelo valor da carga do elétron.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os vetores que a gente tem:
Aqui, é a velocidade do elétron e é o campo magnético.
Passo 3
Agora, vamos calcular o produto vetorial . O produto vetorial entre dois vetores dá outro vetor que é perpendicular aos dois vetores originais. Vamos montar a matriz para calcular isso:
Passo 4
Resolvendo o determinante, a gente faz assim:
Simplificando os cálculos:
Então, o vetor resultante do produto vetorial é:
Passo 5
A força magnética que age sobre o elétron é dada por: