Enunciado

Qual será a aceleração de um átomo de prata ao passar pelo ímã do experimento de Stem-Gerlach (Fig. 40-8) se o gradiente de campo magnético for 1,4   T / m m ?

Passo 1

Sabemos que a aceleração que o átomo vai sofrer pode ser relacionada com a força resultante através da segunda lei de Newton:

F = m a

a = F m

Passo 2

A força está relacionada com o gradiante do campo magnético através da seguinte fórmula:

F = ± μ B ∂ B ∂ z  

Vamos admitir que o gradiente seja ao longo do eixo positivo z e o valor de μ B é 9,27 × 10 - 24 J / T , então descobrir a força ficou tranquilo!

Passo 3

Vamos reunir os resultados dos dois passos anteriores (sabemos também a massa do átomo do prata m = 1,8 × 10 - 25 k g ), e determinar por fim a aceleração:

a = F m = μ B ∂ B ∂ z m = 9,27 × 10 - 24 . 1,4   1,8 × 10 - 25 = 7,21 × 10 4 m / s 2

Resposta

7,21 × 10 4 m / s 2

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