Considere que a folha desta prova é atravessada por um campo magnético que está indo em direção à mesa. Fazendo uso de uma carga elétrica de módulo
, o que acontece se:
A carga for positiva e lançada com velocidade V perpendicularmente ao campo? Explique
A carga for positiva e lançada com velocidade V perpendicularmente ao campo? Explique
Passo 1
O enunciado mostra uma folha atravessada por um campo magnético
que aponta para dentro da página e pede o comportamento de uma carga positiva de módulo
lançada com velocidade
perpendicular a
.
Conteúdo: força de Lorentz e movimento de partícula carregada em campo magnético.
Conteúdo: força de Lorentz e movimento de partícula carregada em campo magnético.
Passo 2
A força magnética sobre a carga é dada por
Como
, o módulo é
Passo 3
Usando a regra da mão direita para
perpendicular a
(para dentro da página), o vetor
fica sempre perpendicular a
e aponta no plano da folha, fornecendo uma força sempre radial. Como
, não há variação de módulo da velocidade (não se faz trabalho), mas há aceleração centrípeta. Igualando à segunda lei de Newton no módulo:
onde
é o raio da trajetória.
Passo 4
Isolando
, obtemos
A trajetória é, portanto, um movimento circular uniforme de raio
. O sentido de giro é dado pela regra da mão direita: com
inicial para a direita e
entrando na página, a força aponta para baixo, fazendo a partícula girar no sentido horário.
Resposta
A carga positiva descreve um movimento circular uniforme de raio
no plano da folha, girando no sentido horário.