COMO EU FAÇO PARA RESOLVER ESSA QUESTÃO?

Física Velocidade EM Aceleração EsSA

Um próton move-se com velocidade v→ =(600i→  +800j→  )m/s. Em um dado instante, e afetada por um campo magnético de intensidade B→=(16,0i→  +12,0j→  ).10^-3T. Nessas condições, podemos afirmar que vetor força magnética e a aceleração associada a esse próton, devido à força magnética são, respectivamente:
a) -(7,96.10^-19k→)N e -(4,37.10^8k→)m/s^2
b) -(8,96.10^-19k→)N e -(3,37.10^8k→)m/s^2
c) -(9,96.10^-19k→)N e -(5,37.10^8k→)m/s^2
d) -(5,96.10^-19k→)N e -(8,37.10^8k→)m/s^2
e) -(8,96.10^-19k→)N e -(5,37.10^8k→)m/s^2

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Marcos perguntou há 9 anos

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Professor Vinícius C.
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Respondeu há 9 anos

O módulo do vetor força magnética é dado por F = Bqvsen(x) onde:
B é o módulo do campo magnético
q é o módulo da carga do próton (igual em módulo a carga do elétron)
v a velocidade do próton
x é o angulo entre os vetores "B" e "v"

O módulos dos vetores é calculado através do teorema de Pitágoras:
v = 1000 m/s
B = 20 * 10^-3 T
q = 1,6 * 10^-19 C

O ângulo "x" pode ser encontrado desenhado os vetores e calculado o arco tangente:

Para v: arctan(6/8) = 36,87º
Para B: arctan(16/12) = 53,13º

O ângulo "x" é a diferença entre os valores obtidos:

x = 53,13 - 36,87 = 16,26º

Assim o módulo de F = (20 *10^-3) * (1,6*10^-19) * (1000) * sen(16,26) = 8,96*10^-19 N

A aceleração é dada pela 2ª lei de Newton F = ma

Onde m é a massa do próton que é de aproximadamente 1,67*10^-27 kg

a = F/m = (8,96*10^-19)/(1,67*10^-27) = 5,37*10^8 m/s^s

Alternativa E

Espero ter sido claro. Bons estudos!

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Professor Eduardo V.
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Respondeu há 9 anos
Olá Marco, tem que ter cuidado com o sentido da força. Como você tem opcoes, entao fica um pouco fácil (entre aspas) fazer uma escolha sem saber o sentido da força. Em notacao formal, a força de Lorentz é: F = q(v x B), onde: As quantidades, "F", "v" e "B" sao quantidades vetoriais (aquí nao dá para colocar o símbolo do vetor) "F" é a força "v" é a velocidade "B" é o campo magnético. "v x B" é o produto vectorial v x B = determinante (i j k) ( 600 800 0) (16.10^-3 12*10^-3 0) v x B = -56.10^-1k, "k" é o vetor unitario na direcao "z". A carga do próton = 1,6*10^-19 Coulomb. Entao: F = (1,6*10^-19)(-56.10^-1)k F = -8,96.10^-19k, isso quer dizer que a força está no sentid negativo do "eixo z" A aceleracao é: a = F/m, lembre que aquí tambem "a" e "F" sao quantidades vetoriais. "m" é a massa do próton = 1,67*10^-27 kg a = (-8,96.10^-19k)/ 1,67*10^-27 a = -5,37.10^8k, quer dizer que a aceleracao também está no sentido negativo do "eixo z" RESPOSTA "E"

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