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Questão:
Uma carga puntiforme
viaja ao longo do sentido negativo do eixo
(ou seja, para a esquerda) em uma região do espaço em que o campo magnético da Terra está ao longo do sentido positivo do eixo
(ou seja, para fora desta folha de prova) e tem módulo igual a
. Sabendo que o módulo da força magnética que atua sobre a carga é igual a
, calcule:
(a) ( 1,0 ponto) a direção e o sentido da força magnética;
(b)
pontos) o módulo da velocidade da carga.
(a) ( 1,0 ponto) a direção e o sentido da força magnética;
(b)
Passo 1
O enunciado trata de mecânica de cargas em campos magnéticos constantes. Temos uma carga pontual
movendo-se ao longo do sentido negativo de
e um campo
de módulo
apontando para fora da folha (sentido positivo de
). A força magnética sobre a carga é
. Precisamos determinar:
- (a) a direção e o sentido da força magnética usando
; - (b) o módulo da velocidade da carga a partir de
.
Passo 2
Primeiro, achamos a direção de
com o produto vetorial. Escrevendo vetorialmente:
e
.
No plano cartesiano sabe-se que
No plano cartesiano sabe-se que
Como
, a força
aponta segundo
, isto é, “para cima” no plano da folha.
Passo 3
Agora, para o módulo da velocidade usamos
Como
, tem
. Logo
Resposta
(a) A força magnética tem direção ao longo do eixo
positivo (para cima no plano da folha).
(b) O módulo da velocidade da carga é .
(b) O módulo da velocidade da carga é