Na Nova Inglaterra, a componente horizontal do campo magnético da Terra tem uma magnitude de
. Um elétron é lançado verticalmente do solo com uma velocidade de
. Qual é o módulo da aceleração causada pela força magnética? Ignore a força gravitacional que age sobre o elétron.
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um elétron sendo lançado verticalmente com uma certa velocidade, e queremos saber qual a aceleração que a força magnética causa nele. Para resolver isso, vamos precisar entender como a força magnética age sobre uma carga em movimento e usar algumas fórmulas físicas básicas relacionadas ao campo magnético e à segunda lei de Newton.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Campo magnético horizontal,
- Velocidade do elétron,
- Carga do elétron,
- Massa do elétron,
Passo 3
A força magnética que atua sobre uma carga em movimento pode ser calculada usando a fórmula:
Como o elétron está se movendo verticalmente e o campo magnético é horizontal, o ângulo entre
e
é de 90 graus. Portanto, o seno desse ângulo é 1, e a magnitude da força fica:
Passo 4
Agora, vamos calcular a força magn��tica:
Passo 5
Com a força calculada, podemos encontrar a aceleração usando a segunda lei de Newton:
Onde
é a massa do elétron e
é a aceleração.
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula da aceleração:
Resposta
O módulo da aceleração causada pela força magnética no elétron é aproximadamente
.