Enunciado

Você deseja atingir um alvo que está a alguns metros de distância com uma moeda que possui massa de 4,25 g e carga de + 2.500 μ C . A moeda é lançada a uma velocidade inicial de 12,8 m/s, e existe um campo elétrico uniforme de cima para baixo com força de campo igual a 27,5 N/C por toda a região. Se você mirar diretamente o alvo e lançar a moeda horizontalmente, quais são o módulo, a direção e o sentido do campo magnético uniforme necessários na região para a moeda atingir o alvo?

Passo 1

Para resolver esse tipo de questão, precisamos usar somatório de forças.

Nesse caso, para a moeda atingir o alvo, ela não pode sofrer nenhum desvio. Ou seja:

F R = 0

Mas quais são as forças nesse problema?????

Temos a força elétrica, a força peso e a força magnética!!!

A força elétrica aponta na mesma direção do campo elétrico, para baixo. Assim como a força peso. Então a força magnética precisa estar para cima.

- F E - P + F B = 0

- q E - m g + q v B = 0

Isolando o campo temos:

B = q E + m g q v

Passo 2

Substituindo os valores:

B = 2500 ⋅ 10 - 6 ⋅ 27,5 + 5 ⋅ 10 - 3 ⋅ 9,8 2500 ⋅ 10 - 6 ⋅ 12,8

B = 3,7   T

Passo 3

Para descobrirmos a direção e o sentido basta lembrarmos que a força magnética aponta para cima e a velocidade está na horizontal para direita. Então pela regra da mão direita, o campo vai estar entrando no papel.

Resposta

B = 3,7   T , entrando no papel.

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