Flashcard FC279905
Quando a velocidade de uma carga é perpendicular a um campo magnético uniforme, qual a direção da força magnética e ela realiza trabalho?
Eletromagnetismo
CEBRASPE (CESPE) · 2023
Quando a velocidade de uma carga é perpendicular a um campo magnético uniforme, qual a direção da força magnética e ela realiza trabalho?
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Resposta
Perpendicular a v e a B, atua como força centrípeta (direcionada ao centro da curva) e não realiza trabalho.Explicação:
A força magnética é dada por \( \mathbf{F_B}=q(\mathbf{v}\times\mathbf{B})\), portanto é sempre perpendicular à velocidade. Quando essa força é a única atuando num campo uniforme e \( \mathbf{v}\perp\mathbf{B}\), ela provoca movimento circular uniforme, fornecendo a força centrípeta \(F_B=m v^2/r\). Como \(F_B\perp\mathbf{v}\), não há trabalho e a velocidade escalar permanece constante.
Usa-se \(r=\dfrac{m v}{|q|B}\); o sinal de \(q\) apenas inverte o sentido de rotação.
Exemplo:
Considere um próton (\(m=1{,}67\times10^{-27}\,\mathrm{kg}\), \(q=+1{,}6\times10^{-19}\,\mathrm{C}\)) com \(v=2{,}0\times10^{6}\,\mathrm{m/s}\) em \(B=1{,}0\times10^{-2}\,\mathrm{T}\).
Raio: \(r=\dfrac{mv}{|q|B}=\dfrac{1{,}67\times10^{-27}\cdot2{,}0\times10^{6}}{1{,}6\times10^{-19}\cdot1{,}0\times10^{-2}}\approx2{,}1\ \mathrm{m}.\)
Veja como foi cobrado:
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