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Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 3 - Eletromagnetismo - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 28.1 - Ex. 4

Uma partícula alfa se move com uma velocidade v → de módulo 550 m / s em uma região onde existe um campo magnético B → de módulo 0,045 T . (Uma partícula alfa possui uma carga de + 3,2 × 10 - 19 C e uma massa de 6,6 × 10 - 27 k g .) O ângulo entre v → e B → é 52º. Detennine (a) o módulo da força F B → que o campo magnético exerce sobre a partícula; (b) a aceleração da partícula causada por F B → . (c) A velocidade

da partícula aumenta, diminui ou permanece constante?

Passo 1

Aqui temos uma partícula alfa que se move em um campo e que em relação a este campo tem um certo ângulo e temos que calcular a força que o campo magnético exerce sobre a partícula a aceleração da partícula e o que acontece com a velocidade.

Passo 2

(a) A força que age sobre o elétron é

F B = q v B s e n ϕ

agora substituindo

v = 550 m / s

B = 0,045 T

ϕ = 52 º

q = + 3,2 × 10 - 19 C

F B = 3,2 × 10 - 19 C × 550 m / s × 0,045 T s e n 52 º = 6,2 × 10 - 18 N

Passo 3

(b) A aceleração é

a = F B m = 6,2 × 10 - 18 N 6,6 × 10 - 27 k g = 9,5 × 10 8 m / s 2

Passo 4

(c)Como F B → é perpendicular a v → , não exerce trabalho sobre a partícula. Assim, de acordo com o teorema do trabalho e energia cinética, a energia cinética da partícula permanece constante, o que significa que a velocidade também permanece constante.

Resposta

(a) F B = 6,2 × 10 - 18 N

(b) a = 9,5 × 10 8 m / s 2

(c) permanece constante

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