TESTE SUA COMPREENSÃO DA SEÇÃO 6.1 Um elétron se move em linha reta rumo leste com velocidade constante de
. Sobre ele atuam forças elétricas, magnéticas e gravitacionais. O trabalho total realizado sobre o elétron em um deslocamento de 1 m é (i) positivo; (ii) negativo; (iii) zero; (iv) não há informação suficiente para responder.
Passo 1
Então, galera! Vamos resolver essa questão de física juntos. O enunciado fala sobre um elétron que está se movendo em linha reta para o leste com uma velocidade constante de
. Temos que analisar o trabalho realizado pelas forças elétrica, magnética e gravitacional sobre esse elétron durante um deslocamento de 1 metro. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de trabalho, forças em movimento e as propriedades das forças elétrica, magnética e gravitacional.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é trabalho. Em física, o trabalho (
) realizado por uma força é dado pela fórmula:
onde
é a força aplicada e
é o deslocamento na direção da força.
Passo 3
O elétron está se movendo com velocidade constante. Isso significa que, pela primeira lei de Newton, a soma das forças atuando sobre ele é zero:
Ou seja, as forças elétrica, magnética e gravitacional se equilibram.
Passo 4
Agora, vamos analisar cada força:
- Força Elétrica ($ \vec{F}_e $): Pode fazer trabalho se houver deslocamento na direção do campo elétrico.
- **Força Magnética ($ \vec{F}_m
\vec{v}$), então o trabalho realizado por ela é zero. - Força Gravitacional ($ \vec{F}_g $): Também pode fazer trabalho se houver deslocamento na direção do campo gravitacional.
Passo 5
No entanto, como a velocidade é constante, a força elétrica e a força gravitacional devem estar se equilibrando de tal forma que o trabalho total seja nulo. Isso ocorre porque qualquer trabalho positivo feito por uma força é compensado pelo trabalho negativo de outra força.
Passo 6
Portanto, somando os trabalhos das três forças, temos:
Já que as forças se equilibram e a velocidade é constante, o trabalho total realizado é zero.
Resposta
(iii) zero