Um próton (carga
) se move perpendicularmente a um campo magnético uniforme
. A velocidade do próton é
na direção positiva do eixo
. Se o próton sente uma força magnética de
na direção positiva do eixo
. Determine a magnitude e a direção do campo magnético
.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão pede.
Um próton (carga ) está se movendo com velocidade
de
,m/s no sentido positivo do eixo
. Ele sente uma força magnética
de
,N no sentido positivo do eixo
.
Conteúdo da matéria: força magnética em partículas carregadas, produto vetorial , regra da mão direita e cálculo de módulo de campo magnético.
O que vamos precisar:
Um próton (carga
Conteúdo da matéria: força magnética em partículas carregadas, produto vetorial
O que vamos precisar:
- A fórmula da força magnética em módulo:
. - O fato de que aqui
(velocidade perpendicular a ). - A regra da mão direita para achar a direção de
.
Passo 2
Como
é perpendicular a
, no módulo vale
Aqui a gente só isola
.
Passo 3
Substituindo os valores numéricos:
Passo 4
Agora direção de
. A gente sabe que
e, pelo enunciado,
está em
e
ficou em
. Usando a regra da mão direita:
- Aponte o dedo indicador pra cima (esse é o
, direção de ). - Você quer que o produto vetorial
dê pra frente (eixo ). - Pra isso, o dedo médio (direção de
) tem que apontar pra baixo, ou seja, no sentido negativo de .
Logo,
está alinhado com o eixo
, mas apontando para
.
Resposta
A magnitude do campo é
e sua direção é ao longo do eixo
, porém no sentido negativo (−y).