Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 28.6 - Ex. 25
28.25. (a) Determine a frequência de revolução de um elétron com uma energia de 100 eV em um campo magnético uniforme de módulo 35,0 μT. (b) Calcule o raio da trajetória do elétron se sua velocidade é perpendicular ao campo magnético.
Passo 1
Vamos começar pelo item (a). Bom, para calcular a frequência de revolução a gente pode usar a equação
O enunciado nos dá o valor do campo magnético
A carga e a massa do elétron a gente pode encontrar no apêndice do livro
Agora a gente só precisa substituir esses valores na equação
Passo 2
Agora vamos para o item (b). Em um movimento circular, a gente pode usar a equação
O problema aqui é que a gente não sabe a velocidade. Mas a gente pode descobrir usando conservação de energia.
Bom, a gente pode assumir que a energia mecânica total do sistema é 0. Então
Então
O enunciado nos dá o valor da energia do elétron
Mas, se deixarmos esse valor em não vamos conseguir a velocidade em . Temos que passar esse valor para
Logo
Então
Agora a gente pode isolar a velocidade
Passo 3
Agora a gente pode substituir a velocidade na equação
A gente pode simplificar para isso
Só substituir os valores