Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 27.1 - Ex. 16
Em um modelo pré-mecânica quântica para o átomo de hidrogênio, um elétron orbita em torno de um próton a um raio de . De acordo com este modelo, qual é a magnitude do campo magnético no próton devido ao movimento orbital do elétron? Despreze qualquer movimento do próton.
Passo 1
E aí bonit@s, tudo bem com vocês?
Então, como a questão foi bem direta com relação ao que ela queria vamos direto pra resolução também. Pois bem, a força centrípeta que atua no elétron em órbita é a força de Coulomb entre o elétron e o próton. Podemos aplicar a segunda lei de Newton ao elétron para encontrar sua velocidade orbital e, em seguida, usar a expressão para o campo magnético de uma carga em movimento para encontrar . O campo magnético devido ao movimento do elétron é dado por
Aplicando o somatório das forças na direção radial para a segunda lei de Newton para o elétron, vamos ter
Substituindo na nossa fórmula do campo magnético vamos encontrar
Passo 2
Olha que bacana, agora é só substituir os dados e tá resolvido nosso problema. Dessa forma, teremos
Pronto, queridões tá resolvido nosso problema.