Um cíclotron é um aparelho usado para acelerar partículas carregadas até velocidades muito elevadas, enquanto elas seguem uma trajetória que se expande em espiral. As partículas carregadas estão submetidas tanto a um campo elétrico quanto a um campo magnético. Um desses campos aumenta a rapidez das partículas, enquanto o outro as faz seguir uma trajetória curva. Qual campo desempenha cada função

E aí, galera! Tudo tranquilo? Para resolver essa questão temos que relembrar os principais conceitos sobre os campos magnéticos e elétricos.

Campos magnéticos exercem forças magnéticas sobre cargas elétricas em movimento. Essa força é sempre perpendicular ao plano formado entre o campo magnético e a velocidade da partícula carregada. Portanto, a força magnética é sempre perpendicular ao deslocamento da carga. Dessa forma, uma vez que que o trabalho de uma força é dado pelo produto escalar entre a força e o deslocamento, concluímos que força magnética não é capaz de realizar trabalho e, consequentemente, que o campo magnético não é capaz de variar a energia cinética da partícula.

Apesar de o campo magnético não ser capaz de mudar o módulo da velocidade partícula carregada, ele é capaz de mudar sua direção. Além disso, visto que a força magnética é sempre perpendicular à velocidade, podemos afirmar que ela age como centrípeta em qualquer movimento. Logo, o campo magnético é o que faz as partículas carregadas seguirem uma trajetória curva.