Dentro do tubo de imagem de um televisor, a corrente elétrica, numa bobina, aplica sobre um elétron passante um campo magnético de 5 x 10-4 T, de direção perpendicular à direção da velocidade do elétron, o qual recebe uma força magnética de 1 x 10-14 N. Qual o módulo da velocidade desse elétron?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de Física que envolve força magnética sobre um elétron em movimento. A gente vai precisar usar a fórmula que relaciona a força magnética (
), a carga do elétron (
), a velocidade do elétron (
) e o campo magnético (
). Vamos lá!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que relaciona esses valores. A força magnética que atua sobre uma carga em movimento é dada por:
Onde:
-
é a força magnética, -
é a carga do elétron, -
é a velocidade do elétron, -
é o campo magnético, -
é o ângulo entre a direção da velocidade e o campo magnético.
No nosso caso, o exercício diz que o campo magnético é perpendicular à direção da velocidade do elétron, ou seja,
. Como
, a fórmula fica mais simples:
Passo 3
Agora, nosso objetivo é encontrar o módulo da velocidade (
) do elétron. Para isso, vamos rearranjar a fórmula para isolar
:
Passo 4
Vamos substituir os valores fornecidos no exercício na fórmula:
- Força magnética,
- Campo magnético,
- Carga do elétron,
Substituindo:
Vamos calcular o denominador primeiro:
Agora, dividindo:
Resposta
O módulo da velocidade do elétron é
metros por segundo.