Enunciado
Física - Hewitt - Física Conceitual- Ed: 12º - Capítulo 24.Pense e Explique - Ex. 62
Um campo magnético pode desviar um feixe de elétrons, mas não pode realizar trabalho sobre os elétrons para alterar o módulo de suas velocidades. Por quê?
Passo 1
E aí, pessoal! Tudo tranquilo? Para resolver essa questão precisaremos lembrar de um dos principais conceitos da mecânica: o trabalho realizado por uma força.
O trabalho é uma medida física da quantidade de energia transferida para um sistema através da aplicação de uma força ao longo de um deslocamento. Por exemplo, podemos aumentar a velocidade de deslocamento de uma caixa sobre um chão liso a partir da aplicação de uma força sobre ela. Nesse caso dizemos que a força realizou trabalho de forma a aumentar a energia cinética do corpo.
O trabalho realizado por uma força pode ser obtido através do produto escalar entre a força e o deslocamento da seguinte forma:
Onde é o ângulo entre a força e o deslocamento.
Perceba então que se , ou seja, o vetor força for perpendicular ao vetor deslocamento, o trabalho realizado será nulo pois .
Passo 2
Voltando para o magnetismo, precisamos lembrar também que a força magnética é sempre perpendicular ao plano formado entre a velocidade e campo magnético. Assim sendo, a força magnética é sempre perpendicular ao deslocamento da partícula carregada! Portanto, de acordo com o exposto no passo 1, o trabalho realizado pela força magnética é sempre nulo fazendo com que ela seja incapaz de alterar sua energia cinética e , consequentemente, aumentar o módulo de sua velocidade.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)