Um proton está localizado no equador magnético da Terra a 1000 m de altitude. Em que direção é a força magnética sobre ele quando sua velocidade é para o sul? para baixo.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um próton que está localizado no equador magnético da Terra, a uma altitude de 1000 metros. A questão quer saber em que direção a força magnética atua sobre esse próton quando ele está se movendo para o sul. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de física relacionados ao campo magnético e à força magnética, especialmente a Lei de Lorentz.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a força magnética que atua sobre uma carga em movimento com velocidade em um campo magnético é dada pela fórmula:
Aqui, o símbolo representa o produto vetorial, que nos dá a direção da força.

Passo 3

Agora, vamos identificar a direção dos vetores envolvidos:
  • Velocidade ( ): O próton está se movendo para o sul.
  • Campo Magnético ( ): No equador magnético da Terra, o campo magnético é horizontal e aponta para o norte.

Passo 4

Com essas direções em mente, vamos aplicar o produto vetorial . Usando a regra da mão direita:
  1. Aponte os dedos na direção da velocidade ( ) – para o sul.
  2. Gire os dedos na direção do campo magnético ( ) – para o norte.
  3. O polegar indicará a direção da força magnética ( ).

Passo 5

Fazendo isso, percebemos que a força resultante está para baixo. Isso acontece porque o próton, sendo uma partícula carregada positivamente, sentirá a força magnética direcionada para baixo quando se move para o sul no equador magnético da Terra.

Resposta

A força magnética sobre o próton está direcionada para baixo.

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