Uma partícula, de massa e carga , está se movendo com uma velocidade de e entra numa região de campo magnético e campo elétrico . Qual a aceleração da partícula?
Passo 1
Então, o que a gente tem aqui é um exercício de Física envolvendo eletricidade e magnetismo. A pergunta quer saber qual é a aceleração de uma partícula que tem uma certa massa e carga elétrica, e que está se movendo numa região com campos elétrico e magnético. Para resolver isso, a gente vai precisar usar as fórmulas que relacionam força elétrica, força magnética e aceleração.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
Massa da partícula, (que vamos converter para kg, pois as unidades padrão são mais fáceis de trabalhar)
Carga elétrica,
Velocidade,
Campo magnético,
Campo elétrico,
Passo 3
Vamos converter a massa de gramas para quilogramas:
Passo 4
A força total que atua na partícula vem da soma da força elétrica e da força magnética. A força elétrica () é dada por:
E a força magnética () é dada por:
Aqui, o símbolo representa o produto vetorial entre duas velocidades.
Passo 5
Vamos calcular a força elétrica:
Passo 6
Agora, vamos calcular o produto vetorial :
Passo 7
Agora, calculamos a força magnética:
Passo 8
A força total () é a soma das duas forças:
Passo 9
Finalmente, para encontrar a aceleração (), usamos a segunda lei de Newton: