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Uma particula carregada (massa = 4,0 μg, carga = 5,0 μC) se move em uma região onde a única força que age nela é uma força magnética. Qual é a magnitude da aceleração da partícula em um ponto em que a velocidade da partícula é de 5,0 km/s, a magnitude do campo magnético é de 8,0 mT, e o ângulo entre a direção do campo magnético e a velocidade da partícula é 60°? Assinale a alternativa que corresponda ao resultado. A 39 km/s² B 25 km/s C 43 km/s² D 48 km/s²
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Luciano Fonseca

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para calcular a magnitude da aceleração da partícula, precisamos usar a fórmula da força magnética e a segunda lei de Newton. 1. Força magnética (F): A força magnética que atua sobre uma partícula carregada em movimento é dada por: \[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( q = 5,0 \, \mu C = 5,0 \times 10^{-6} \, C \) - \( v = 5,0 \, km/s = 5,0 \times 10^{3} \, m/s \) - \( B = 8,0 \, mT = 8,0 \times 10^{-3} \, T \) - \( \theta = 60° \) 2. Cálculo da força: \[ F = (5,0 \times 10^{-6}) \cdot (5,0 \times 10^{3}) \cdot (8,0 \times 10^{-3}) \cdot \sin(60°) \] \[ \sin(60°) = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0,866 \] \[ F = (5,0 \times 10^{-6}) \cdot (5,0 \times 10^{3}) \cdot (8,0 \times 10^{-3}) \cdot 0,866 \] \[ F \approx 5,0 \times 5,0 \times 8,0 \times 0,866 \times 10^{-6} \times 10^{3} \times 10^{-3} \] \[ F \approx 5,0 \times 5,0 \times 8,0 \times 0,866 \times 10^{-6} \approx 1,732 \times 10^{-5} \, N \] 3. Aceleração (a): Usando a segunda lei de Newton \( F = m \cdot a \), onde \( m = 4,0 \, \mu g = 4,0 \times 10^{-9} \, kg \): \[ a = \frac{F}{m} = \frac{1,732 \times 10^{-5}}{4,0 \times 10^{-9}} \] \[ a \approx 4,33 \times 10^{3} \, m/s² = 43,3 \, km/s² \] Portanto, a alternativa que corresponde ao resultado é: C) 43 km/s².

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