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) a partícula esteja se movendo na direção do campo.
b) a partícula esteja se movendo na direção contrária à do campo.
c) a partícula esteja se movendo perpendicularmente ao campo.
d) a partícula esteja se movendo em uma direção que não seja nem paralela nem perpendicular ao campo. Nenhuma das respostas acima (isso nunca acontece).
B

Passo 1

O exercício está perguntando: “Em que caso a força magnética sobre uma carga tem a mesma direção da velocidade da partícula?”
Conteúdo: força magnética (força de Lorentz) e produto vetorial.
O que vamos usar:
  • A fórmula da força magnética: vec F = q,vec v times vec B
  • Conceito de produto vetorial: o resultado é sempre perpendicular aos dois vetores.

Passo 2

Vamos relembrar a teoria do produto vetorial:
Se você tem dois vetores e , o produto vetorial é um vetor perpendicular tanto a quanto a .
Na prática isso significa que a força magnética está sempre “saindo” perpendicular ao plano definido por e .

Passo 3

Para ver se F = q,v,B,sintheta = q,v,B,sin0 = 0 pode ficar na mesma direção de , pense:
  • Se e forem paralelos ( ), o módulo da força é Aí a força é zero, e vetor zero não tem “direção” definida.
  • Se e forem perpendiculares ( ), e existe, mas é perpendicular a , não paralela.
  • Qualquer outro ângulo faz a força ficar num plano perpendicular a cada um, mas nunca alinhada com .

Passo 4

Conclusão: a força magnética nunca aponta na mesma direção da velocidade (exceto ser zero, caso em que não há direção). Logo, não há situação em que e sejam paralelos.

Resposta

Alternativa d) Nenhuma das respostas acima (isso nunca acontece).

Exercícios relacionados