27.18 Uma partícula alfa (um núcleo He contendo dois prótons e dois nêutrons e possuindo massa igual a 6,64x10^-27 kg) se move horizontalmente a 35...

(a) O raio da trajetória que a partícula alfa descreve pode ser calculado usando 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 a intensidade do campo magnético. A força magnética é perpendicular à velocidade da partícula e ao campo magnético, o que faz com que a partícula descreva uma trajetória circular. O raio da trajetória pode ser calculado usando a equação r = m*v/(q*B), onde m é a massa da partícula. Substituindo os valores, temos: r = (6,64x10^-27 kg * 35,6 km/s) / (2 * 1,6x10^-19 C * 1,10 T) r = 0,012 m (b) A força magnética não altera a velocidade da partícula, mas altera a direção do movimento. A força magnética é perpendicular à velocidade da partícula e ao campo magnético, o que faz com que a partícula descreva uma trajetória circular. (c) A aceleração da partícula alfa pode ser calculada usando a equação da força magnética: F = m*a, onde F é a força magnética e m é a massa da partícula. A aceleração é perpendicular à velocidade da partícula e ao campo magnético, o que faz com que a partícula descreva uma trajetória circular. O módulo da aceleração pode ser calculado usando a equação a = F/m, onde F é a força magnética. Substituindo os valores, temos: a = F/m = (2 * 1,6x10^-19 C * 35,6 km/s * 1,10 T) / (6,64x10^-27 kg) a = 5,6x10^15 m/s^2 A direção da aceleração é perpendicular à velocidade da partícula e ao campo magnético, apontando para o centro da trajetória circular. O sentido da aceleração é dado pela regra da mão direita: se a mão direita é colocada de forma que o polegar aponte na direção da velocidade da partícula e os dedos apontem na direção do campo magnético, então a direção da aceleração é dada pela direção em que os dedos se curvam. (d) A velocidade da partícula não se altera porque a força magnética é perpendicular à velocidade da partícula. A força magnética não realiza trabalho sobre a partícula, pois o trabalho é dado pelo produto da força pelo deslocamento na direção da força. Como a força magnética é perpendicular ao deslocamento da partícula, o trabalho realizado é nulo. Portanto, a energia cinética da partícula permanece constante e a velocidade não se altera.