Um próton que se move perpendicularmente a um campo magnético é submetido à mesma força que uma partícula alfa (
) que se move perpendicularmente ao mesmo campo magnético. A razão entre as velocidades das duas partículas, vpróton/valfa, é
A) 0,5
B) 1
C) 2
D) 4
E) 8
A) 0,5
B) 1
C) 2
D) 4
E) 8
Passo 1
Beleza, o enunciado diz o seguinte: um próton (carga
) e uma partícula alfa (carga
, massa
) estão se movendo perpendicularmente a um mesmo campo magnético
. A força magnética que cada um sente é a mesma, ou seja,
O que a gente precisa usar aqui é a fórmula da força magnética (força de Lorentz) em movimento perpendicular ao campo:
Passo 2
Vamos falar rapidinho da teoria: quando uma carga
se move com velocidade
perpendicular a um campo magnético
, a força que ela sente é
–
é a carga;
– é a velocidade;
– é a intensidade do campo magnético;
– o “ ” garante que o seno do ângulo seja 1, então não aparece aí.
–
–
– o “
Passo 3
Como a força sobre o próton é igual à força sobre a partícula alfa, escrevemos:
e o enunciado diz
Repara que o
é o mesmo pros dois e não zero, então dá pra cancelar dos dois lados.
Passo 4
Cancelando
, ficamos com
Como
e
, temos
Resposta
2