Pode uma partícula carregada se mover em um campo magnético sem sofrer a ação de nenhuma força? Se pode, como? Se não, por quê?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta se uma partícula carregada pode se mover em um campo magnético sem sentir nenhuma força. Estamos falando de forças magnéticas e movimento de partículas carregadas. Para resolver isso, vamos precisar entender como as forças atuam sobre partículas carregadas em campos magnéticos, usando a Lei de Lorentz.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber qual é a fórmula que descreve a força magnética sobre uma partícula carregada. Essa força é dada pela Lei de Lorentz, que é:
Aqui, é a força, é a carga da partícula, é a velocidade da partícula, e é o campo magnético. O símbolo representa o produto vetorial entre as velocidades e o campo magnético.

Passo 3

Vamos analisar essa fórmula. O produto vetorial depende do ângulo entre os vetores e . A força magnética é máxima quando os vetores são perpendiculares e zero quando eles são paralelos ou antiparalelos.

Passo 4

Então, se a partícula está se movendo na mesma direção do campo magnético ( ) ou na direção oposta ( antiparalela a ), o ângulo entre e é 0° ou 180°, respectivamente. Neste caso, o produto vetorial será igual a zero, o que significa que .

Resposta

Sim, uma partícula carregada pode se mover em um campo magnético sem sofrer nenhuma força se sua velocidade for paralela ou antiparalela ao campo magnético. Nessa situação, a força magnética é zero.

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