Para que a força que um campo magnético exerce sobre uma partícula carregada tenha a mesma direção que a velocidade da partícula, é preciso que
a partícula esteja se movendo em uma direção que não seja nem paralela nem perpendicular ao campo.
a partícula esteja se movendo em uma direção que não seja nem paralela nem perpendicular ao campo.
Passo 1
O enunciado quer saber se faz sentido dizer que “para a força magnética sobre uma carga fique na mesma direção da velocidade, a partícula deve se mover numa direção que não seja nem paralela nem perpendicular ao campo magnético”.
Conteúdo: força magnética e produto vetorial. Vamos precisar da fórmula
e das propriedades do produto vetorial (direção do vetor resultante).
Conteúdo: força magnética e produto vetorial. Vamos precisar da fórmula
e das propriedades do produto vetorial (direção do vetor resultante).
Passo 2
Escrevendo a fórmula da força magnética:
Aqui
-
é a carga, -
é a velocidade, -
é o campo magnético.
O que importa é que o produto vetorialgera um vetor sempre perpendicular a e a .
Passo 3
Propriedade-chave do produto vetorial: se
, então
e
.
Logo no nosso caso
Logo no nosso caso
Isto significa que, sempre que houver força magnética diferente de zero, ela nunca estará na mesma direção de
.
Passo 4
Só dá força nula (
) quando
na expressão
.
Isso ocorre para ou
, ou seja, quando
. Mas aí a força é zero, e mesmo assim não “aponta” na direção de
— é simplesmente ausente.
Isso ocorre para
Resposta
A afirmação do enunciado é falsa. A força magnética nunca aponta na mesma direção da velocidade (salvo no caso trivial
).