1 (EEAR-SP) Uma partícula com carga elétrica igual a
e velocidade de
é lançada perpendicularmente a um campo magnético uniforme e sofre a ação de uma força magnética de intensidade igual a
. Determine a intensidade do campo magnético (em Tesla) no qual a partícula foi lançada.
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede uma coisa concreta. Dados:
- carga elétrica da partícula:
- velocidade da partícula:
- força magnética experimentada:
- a partícula é lançada perpendicularmente ao campo magnético uniforme (isto é, o ângulo entre
e é ).
Pergunta: determinar a intensidade do campo magnético (em Tesla) no qual a partícula foi lançada.
Passo 2
Fórmula e significado das grandezas. A força magnética sobre uma carga em movimento é dada por
onde:
-
é a intensidade da força magnética (em newtons, ), -
é a carga elétrica (em coulombs, ), usamos porque só interessa a magnitude, -
é a velocidade da carga (em ), -
é a intensidade do campo magnético (em tesla, ), -
é o ângulo entre e .
Como a partícula foi lançada perpendicularmente, temos. Portanto a fórmula simplifica para
Passo 3
Conversão de unidades. A carga foi dada em microcoulombs; convertemos para coulombs porque a fórmula usa
.
Logo
Passo 4
Isolando
e substituindo os valores. A partir de
temos
Substituindo
,
e
:
Calcule o denominador passo a passo:
Então
Passo 5
Simplificando a potência de dez e a razão numérica:
e
Portanto
Cheque rápido: em valores decimais isso é
, que é a mesma coisa que
.