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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 27.Exercício - Ex. 16

16- Repita o Exercício 27.15 para o caso no qual a partícula é um próton em vez de um elétron.

Passo 1

As duas diferenças que teremos é que a massa do próton é maior que o do elétron e que o sentido do campo magnético deve mudar também (pois aí sim podemos utilizar a regra da mão esquerda e isso deve mudar o sentido do campo já que a força e a velocidade ficam iguais).

A massa do próton (que pode ser vista no apêndice F da quinta edição) vale:

m p = 1.67 × 10 - 27   k g

Então a intensidade do campo magnético será:

B = m v q R

B = 1.67 × 10 - 27 × 1.41 × 10 6 1.6 × 10 - 19 × 10 × 10 - 2 2 = 0.294   T

O que aumenta e muito o campo magnético necessário!

Passo 2

Agora pela regra da mão esquerda (por que agora temos uma partícula positiva) no ponto mais alto da trajetória vemos que o campo magnético terá um sentido de modo que saia da folha.

Passo 3

O tempo da trajetória será o mesmo pois nem a velocidade de percurso e nem o raio da trajetória mudam:

t = π R v = π × 5 × 10 - 2 1.41 × 10 6 = 1.114 × 10 - 7   s

Resposta

a )   B = 0.294   T ; s a i n d o   d a   p á g i n a

b )   t = 1.114 × 10 - 7   s

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