Enunciado

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:

W = F → ⋅ d → = F ⋅ d ⋅ c o s θ

Onde θ é o ângulo entre a força e o deslocamento.

Perceba então que se θ = 90 ° , ou seja, o vetor força for perpendicular ao vetor deslocamento, o trabalho realizado será nulo pois c o s ⁡ ( 90 ° ) = 0 .

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 :)

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