Enunciado
Física - Alaor Chaves- Ed: 1º - Capítulo 21.Exercícios e Problemas - Ex. 1
Calcule a frequência de oscilação (frequência de cíclotron) de um elétron no campo magnético (a) da Terra, ; (b) campo de ; (c) de uma estrela de nêutrons, .
Passo 1
Fala pessoal, nesse problema vamos usar bastante alguns resultados discutidos na seção 21.2 do livro, então se você não faz ideia do que ela fala, vai lá dar uma olhadinha antes...
Na seção 21.2 do livro foi deduzida a expressão para a frequência de cíclotron de um elétron em um campo magnético :
Essa expressão é encontrada sabendo que o movimento do elétron sob ação de um campo magnético uniforme é circular com raio:
Daí, temos que o período é dado por
Como a frequência (não confundir com a velocidade ) é o inverso do período:
PS: estou usando (lê-se “ni”) para a frequência ao invés de pois essa é a notação adotada no livro.
Passo 2
A carga do elétron é e sua massa é . Assim, no item (a) com :
Ou ainda,
No item (b), temos , de modo que
Logo,
Por fim, no item (c) temos :