© Qual seria a alteração da situação supondo que a partícula que se desloca fosse, em vez de um pósitron, um elétron (de mesma massa do pósitron, mas de carga
)? Descreva o movimento subsequente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado está perguntando o que muda se, ao invés de um pósitron, a partícula que está se movendo for um elétron, que tem a mesma massa do pósitron, mas carga elétrica
. A matéria aqui envolve conceitos de cargas elétricas e como elas influenciam o movimento das partículas em campos elétricos e magnéticos. Para resolver isso, vamos precisar entender como a carga da partícula afeta a força que ela sente nesses campos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que um pósitron tem carga positiva (
) e um elétron tem carga negativa (
). A força que uma carga sente em um campo elétrico
é dada pela fórmula:
Então, se trocarmos o pósitron por um elétron, a carga
muda de
para
. Isso significa que a direção da força elétrica também muda, já que a força é diretamente proporcional à carga da partícula.
Passo 3
Além disso, se houver um campo magnético
atuando sobre a partícula que está se movendo com velocidade
, a força magnética é dada por:
Novamente, como a carga
agora é negativa, a direção da força magnética será oposta à que seria para um pósitron com carga positiva na mesma velocidade e em um mesmo campo magnético.
Passo 4
Então, o movimento subsequente do elétron será diferente do pósitron porque as direções das forças elétrica e magnética são invertidas. Isso significa que, por exemplo, se o pósitron descreve uma trajetória em curva para um lado devido às forças, o elétron descreverá uma curva igual, mas para o lado oposto.
Resposta
Ao substituir o pósitron por um elétron com carga
, as direções das forças elétricas e magnéticas agindo sobre a partícula se invertem, fazendo com que o elétron mova-se na trajetória oposta daquela que o pósitron seguiria no mesmo campo. Assim, o movimento subsequente do elétron será uma curva na direção invertida em relação ao pósitron.