Uma partícula carregada está se movendo em uma região onde existe um campo magnético constante. O campo magnético realiza trabalho sobre a partícula?
a) Sim, porque existe uma força agindo sobre a partícula, e a partícula sofre um deslocamento.
b) Não, porque a força associada ao campo magnético é sempre perpendicular ao deslocamento da partícula.
c) Não, porque o campo magnético é um vetor, e o trabalho é uma grandeza escalar.
d) Não, porque o campo magnético é conservativo.
e) Não, porque a força magnética depende da velocidade.

Passo 1

Vamos lá! O enunciado fala sobre uma partícula carregada que está se movendo em uma região onde há um campo magnético constante. Precisamos descobrir se esse campo magnético realiza trabalho sobre a partícula. Para resolver isso, vamos usar conceitos de física relacionados a forças magnéticas e trabalho.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é trabalho na física. Trabalho ( ) é dado pela fórmula:
onde é a força aplicada e é o deslocamento da partícula. O ponto entre eles ( ) representa o produto escalar, que considera apenas a componente da força na direção do deslocamento.

Passo 3

Agora, vamos pensar na força magnética. Quando uma partícula carregada se move em um campo magnético, a força magnética ( ) atua sobre ela. A fórmula para essa força é:
onde é a carga da partícula, é a velocidade, e é o campo magnético. O representa o produto vetorial, que produz uma força perpendicular tanto à velocidade quanto ao campo magnético.

Passo 4

Veja só, como a força magnética é perpendicular ao deslocamento da partícula ( ), o ângulo entre eles é de 90 graus. No cálculo do trabalho, o cosseno desse ângulo aparece:
Como , o trabalho realizado pela força magnética é zero.

Resposta

b) Não, porque a força associada ao campo magnético é sempre perpendicular ao deslocamento da partícula.

Exercícios relacionados

Uma bateria tem uma fem de e uma resistência interna de . Determine a tensão entre os terminais da bateria quando a corrente que atravessa a bateria é 1,0A.
a)
b)
c)
d) 6,6 V
e)
A capacidade da bateria de lítio de um aparelho de som digital é 750 mA -h. O fabricante afirma que o aparelho pode funcionar ininterruptamente durante oito horas se a bateria estiver inicialmente totalmente carregada. Dadas essas informações, calcule o número de elétrons que circulam no seu aparelho enquanto você escuta suas músicas favoritas durante três horas.
a)
b)
c)
d)
e)
Complete a seguinte afirmação: O campo magnético nas vizinhanças de uma espira circular percorrida por corrente é semelhante ao campo magnético
a) da Terra.
b) de uma espira retangular percorrida por corrente.
c) de um ímã curto em forma de barra.
d) de um fio longo e retilíneo percorrido por corrente.
e) de dois fios longos e retilíneos percorridos por correntes em sentidos opostos.
Considere a relação que existe entre a direção de um campo magnético, a direção de um momento dipolar magnético e a direção do torque que o campo magnético exerce sobre o momento dipolar magnético. Qual das afirmações abaixo a respeito dessa relação é verdadeira?
a) O torque é paralelo ao campo magnético e ao momento dipolar magnético.
b) O torque é perpendicular ao campo magnético e paralelo ao momento dipolar magnético.
c) O torque é paralelo ao campo magnético e perpendicular ao momento dipolar magnético.
d) O torque é perpendicular ao campo magnético e ao momento dipolar magnético.