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Em um experimento, um núcleo de Li e um próton estão, ambos, em movimento perpendicular a um campo magnético uniforme B. Sabendo que a magnitude da...

Em um experimento, um núcleo de Li e um próton estão, ambos, em movimento perpendicular a um campo magnético uniforme B. Sabendo que a magnitude da quantidade de movimento do próton é igual à magnitude da quantidade de movimento do núcleo e que o núcleo de Li tem carga igual a +3e e massa igual à massa de 7 prótons, você analisa as trajetórias das duas partículas: A trajetória do próton tem um raio de curvatura igual a R e a trajetória do núcleo de Li tem um raio de curvatura igual a R. A razão R/R é mais próxima de:


a. 3/1
b. 1/3
c. 1/7
d. 7/1
e. 3/7
f. 7/3

Essa pergunta também está no material:

FIS01182 - Física Geral - Eletromagnetismo - Tarefa 12a
9 pág.

Física II Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do Sul

💡 1 Resposta

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Para determinar a razão R/R entre os raios de curvatura das trajetórias do próton e do núcleo de Li, podemos utilizar a equação da força magnética: F = q * v * B Onde F é a força magnética, q é a carga da partícula, v é a velocidade da partícula e B é o campo magnético. Sabemos que a magnitude da quantidade de movimento do próton é igual à magnitude da quantidade de movimento do núcleo de Li. Portanto, podemos igualar as forças magnéticas nas duas partículas: q_proton * v_proton * B = q_Li * v_Li * B A carga do próton é igual a e, enquanto a carga do núcleo de Li é igual a +3e. A massa do núcleo de Li é igual à massa de 7 prótons. Portanto, podemos escrever a equação acima como: e * v_proton * B = 3e * v_Li * B * (1/7) As cargas e o campo magnético se cancelam, resultando em: v_proton = 3 * v_Li * (1/7) Agora, vamos analisar a relação entre os raios de curvatura das trajetórias. O raio de curvatura é inversamente proporcional à velocidade da partícula. Portanto, podemos escrever: R_proton = (1/3) * R_Li Assim, a razão R/R entre os raios de curvatura é: R_proton / R_Li = (1/3) * R_Li / R_Li = 1/3 Portanto, a resposta correta é a alternativa b) 1/3.

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