Explique em palavras:
(c) Porque forças magnéticas só atuam em partículas com carga e não geram trabalho?

Passo 1

O enunciado pede para explicar, em palavras, por que as forças magnéticas só atuam em partículas com carga elétrica e por que elas não realizam trabalho sobre essas partículas. O conteúdo principal aqui é a força de Lorentz magnética e a definição de trabalho em mecânica.

Passo 2

A força magnética sobre uma partícula é dada pela parte magnética da força de Lorentz. Para uma partícula de carga q que se move com velocidade v em um campo magnético B, a força é
F = q,vtimesB
Isso mostra por que somente partículas com carga sentem essa força: se q=0, então F=0.

Passo 3

O produto vetorial vtimesB produz um vetor F que é sempre perpendicular tanto a v quanto a B. Geometricamente, isso significa que a força magnética só desvia o caminho da partícula, mudando a direção da velocidade, mas não altera o módulo de v.

Passo 4

O trabalho infinitesimal dW realizado pela força é dado por
dW = Fcdot dr,
onde dr é o deslocamento infinitesimal da partícula. Mas como Fperpv e dr tem direção de v, o produto escalar é zero:
Fcdot dr=0Longrightarrow W=integral dW=0
Logo, nenhum trabalho é realizado pela força magnética.

Resposta

Forças magnéticas agem apenas em partículas carregadas porque aparecem multiplicadas pela carga q. Como são dadas por F=q,vtimesB, elas ficam sempre perpendiculares à velocidade da partícula, de modo que o trabalho W=integralFcdot dr é zero.

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