Preencha os parênteses com V ou F, justificando as falsas
a. ( ) Uma partícula carregada que descreve um movimento circular sob a ação de uma força elétrica, se relaciona com a velocidade da partícula, a força centrípeta, a aceleração centrípeta, o raio, período, frequência e frequência angular do movimento’(
b. ( ) não só a frequência, mas o período e a frequência angular de uma partícula imersa no campo
se relacionam com a velocidade da partícula
)
c. ( ) Duas partículas de cargas opostas ao entrar numa região de campo B paralelas as suas velocidades, são submetidas a trajetórias curvilíneas decorrente a uma força magnética
d. ( ) Na equação
, os vetores
e B resultam no vetor
e. ( ) dois campos vetoriais atuam num sensor hall, o campo elétrico e o campo magnético.
a. ( ) Uma partícula carregada que descreve um movimento circular sob a ação de uma força elétrica, se relaciona com a velocidade da partícula, a força centrípeta, a aceleração centrípeta, o raio, período, frequência e frequência angular do movimento’(
b. ( ) não só a frequência, mas o período e a frequência angular de uma partícula imersa no campo
c. ( ) Duas partículas de cargas opostas ao entrar numa região de campo B paralelas as suas velocidades, são submetidas a trajetórias curvilíneas decorrente a uma força magnética
d. ( ) Na equação
e. ( ) dois campos vetoriais atuam num sensor hall, o campo elétrico e o campo magnético.
Passo 1
O enunciado apresenta cinco afirmações sobre o movimento de cargas em campos elétricos e magnéticos, envolvendo conceitos de força centrípeta, aceleração centrípeta, período, frequência, frequência angular e efeito Hall. Nosso objetivo é determinar se cada afirmação é verdadeira (V) ou falsa (F) e, para as falsas, dar uma justificativa.
Passo 2
Analisando a afirmação (a): “Uma partícula carregada que descreve um movimento circular sob a ação de uma força elétrica, se relaciona com a velocidade da partícula, a força centrípeta, a aceleração centrípeta, o raio, período, frequência e frequência angular do movimento.”
Quando uma força elétrica radial mantém a partícula em órbita circular, vale
Quando uma força elétrica radial mantém a partícula em órbita circular, vale
e definimos o período
, a frequência
e a frequência angular
por
Logo todos esses elementos (velocidade
, força centrípeta
, aceleração centrípeta
, raio
,
,
e
) estão relacionados.
Portanto a afirmação (a) é Verdadeira.
Portanto a afirmação (a) é Verdadeira.
Passo 3
Analisando a afirmação (b): “não só a frequência, mas o período e a frequência angular de uma partícula imersa no campo
se relacionam com a velocidade da partícula.”
No caso de movimento circular em campo magnético uniforme, temos
No caso de movimento circular em campo magnético uniforme, temos
Mas a frequência de ciclotron é
e a frequência angular
que são independentes de
. Logo afirma-se incorretamente que
,
e
dependem de
.
Portanto a afirmação (b) é Falsa.
Portanto a afirmação (b) é Falsa.
Passo 4
Analisando a afirmação (c): “Duas partículas de cargas opostas ao entrar numa região de campo
paralelas às suas velocidades, são submetidas a trajetórias curvilíneas decorrente a uma força magnética.”
A força magnética é . Se
, então
e não há desvio.
Portanto a afirmação (c) é Falsa.
A força magnética é
Portanto a afirmação (c) é Falsa.
Passo 5
Analisando a afirmação (d): “Na equação
, os vetores
,
e
resultam no vetor
.”
Aqui é escalar, e a expressão vetorial correta é
Aqui
e não um produto escalar ou vetorial simples entre três vetores.
Portanto a afirmação (d) é Falsa.
Portanto a afirmação (d) é Falsa.
Passo 6
Analisando a afirmação (e): “dois campos vetoriais atuam num sensor Hall, o campo elétrico e o campo magnético.”
No efeito Hall, portadores de carga movendo-se em um condutor sob campo magnético sofrem deflexão e geram um campo elétrico interno
que se ajusta até equilibrar a força magnética. Assim no sensor Hall coexistem
e o campo elétrico de Hall
.
Portanto a afirmação (e) é Verdadeira.
No efeito Hall, portadores de carga movendo-se em um condutor sob campo magnético
Portanto a afirmação (e) é Verdadeira.
Resposta
(a) V
(b) F
(c) F
(d) F
(e) V
(b) F
(c) F
(d) F
(e) V