1. No interior de uma câmara de laboratório, um campo magnético uniforme, de módulo 2,5 \times 10^{-2} \mathrm{~T}, é orientado verticalmente para cima. Uma partícula de carga positiva de 1,6 \times 10^{-19} \mathrm{C}, massa 2 \times 10^{-25} \mathrm{~kg}, viajando com uma velocidade de 3,2 \times 10^{7} \mathrm{~m} / \mathrm{s}, entra na câmara movendo-se horizontalmente, a 90^{\circ} do campo. Qual é a aceleração (em \mathrm{m} / \mathrm{s}^{2} ) sofrida pela partícula ao entrar na câmara? Despreze o efeito da gravidade e do campo magnético da Terra.

Passo 1

O enunciado descreve uma partícula de carga positiva q=1,6\times10^{-19}\,\mathrm{C} e massa m=2\times10^{-25}\,\mathrm{kg} que entra com velocidade v=3,2\times10^{7}\,\mathrm{m/s} em uma região com campo magnético uniforme B=2,5\times10^{-2}\,\mathrm{T}, com \mathbf{v}\perp\mathbf{B}. Precisamos usar a força de Lorentz para cargas em campo magnético e depois aplicar a segunda lei de Newton para obter a aceleração.

Passo 2

A magnitude da força magnética sobre a carga, como \mathbf{v} é perpendicular a \mathbf{B}, é
F = q\,v\,B.
Substituindo os valores numéricos:
F = (1,6\times10^{-19})(3,2\times10^{7})(2,5\times10^{-2}) = 1,28\times10^{-13}\,\mathrm{N}.

Passo 3

Aplicando a segunda lei de Newton na direção da força, a aceleração é
a = \frac{F}{m} = \frac{1,28\times10^{-13}}{2\times10^{-25}} = 6,4\times10^{11}\,\mathrm{m/s^2}.

Resposta

6,4\times10^{11}\,\mathrm{m/s^2}

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