Uma partícula alfa se move com uma velocidade de módulo em uma região onde existe um campo magnético de módulo . (Uma partícula alfa possui uma carga de e uma massa de ). O ângulo entre a velocidade e o campo magnético é . Determine o módulo:
(a) da força que o campo magnético exerce sobre a partícula;

Passo 1

Vamos resolver um exercício de física sobre a força que um campo magnético exerce sobre uma partícula carregada. Aqui, a gente vai usar a matéria de magnetismo, mais especificamente a fórmula da força magnética. Para isso, vamos precisar dos valores da velocidade da partícula, do campo magnético, da carga da partícula, da massa dela e do ângulo entre a velocidade e o campo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que calcula a força que um campo magnético exerce sobre uma partícula em movimento. Essa fórmula é conhecida como força de Lorentz e é dada por:
Onde:
  • é a força magnética,
  • é a carga da partícula,
  • é a velocidade da partícula,
  • é o módulo do campo magnético,
  • é o ângulo entre a velocidade e o campo magnético.

Passo 3

Vamos identificar os valores que temos no enunciado:
  • Velocidade ( ) = 550 m/s
  • Campo magnético ( ) = 0,045 T
  • Carga da partícula alfa ( ) = (onde C)
  • Ângulo ( ) = 52°
  • Massa não será necessária para esta parte do exercício.

Passo 4

Agora, vamos calcular a carga da partícula alfa. Sabemos que:

Passo 5

Em seguida, vamos calcular o seno do ângulo de 52°:

Passo 6

Agora, substituímos todos os valores na fórmula da força de Lorentz:

Passo 7

Vamos calcular passo a passo:

Resposta

A força que o campo magnético exerce sobre a partícula alfa é de aproximadamente .

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