Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 28.Problemas - Ex. 53
53- Um fio longo e retilíneo transporta uma corrente de . Um elétron é disparado paralelamente a esse fio com uma velocidade de , no mesmo sentido da corrente, a do fio.
Determine o módulo, a direção e o sentido da aceleração inicial do elétron.
Qual deve ser o módulo, a direção e o sentido de um campo elétrico uniforme que permitirá ao elétron continuar a se deslocar paralelamente ao fio?
É necessário incluir os efeitos da gravidade? Justifique sua resposta.
Passo 1
Dessa vez temos a seguinte situação:
E para calcular a aceleração nós precisamos calcular a força, e que será de:
E como a massa de um elétron é de então a aceleração será de:
E a força vai apontar numa direção de modo a se afastar do fio. Uma vez que o campo magnético do fio vai sair do plano do papel e temos uma carga negativa.
Passo 2
A força elétrica é igual a:
E a força magnética é de:
Então igualando as duas forças (para igualar) nós temos:
E como o elétron tende a se afastar do fio então o campo elétrico deve estar direcionado diretamente para o fio. Da seguinte forma:
Passo 3
O peso desse elétron será:
O que é muito menor que a força magnética que é de então a gravidade pode sim ser ignorada.