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:
- Aponte os dedos na direção da velocidade (
) – para o sul. - Gire os dedos na direção do campo magnético (
) – para o norte. - 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.