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Suponha que o Sol emita um próton, que atinge o ponto A da figura, com velocidade perpendicular à direção do campo magnético terrestre nesse ponto. Considerando as direções e sentidos da velocidade do próton e do campo magnético no ponto A, representados na figura, a força magnética que atua sobre esse próton tem sentido:

a) oposto ao do campo magnético.
b) igual ao do campo magnético.
c) para fora do papel.
d) para dentro do papel.
e) oposto ao da velocidade.
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Desafios Para o Conhecimento

ano passado

Respostas

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ano passado

Para determinar o sentido da força magnética que atua sobre o próton, podemos usar a regra da mão direita. A força magnética (\( \vec{F} \)) que atua sobre uma carga em movimento em um campo magnético é dada pela fórmula: \[ \vec{F} = q (\vec{v} \times \vec{B}) \] onde: - \( q \) é a carga do próton (positiva), - \( \vec{v} \) é a velocidade do próton, - \( \vec{B} \) é o campo magnético. 1. Identifique a direção da velocidade (\( \vec{v} \)): O próton está se movendo perpendicularmente ao campo magnético. 2. Identifique a direção do campo magnético (\( \vec{B} \)): O campo magnético terrestre tem uma direção específica. Usando a regra da mão direita: - Estenda o polegar na direção da velocidade do próton (\( \vec{v} \)). - Dobre os dedos na direção do campo magnético (\( \vec{B} \)). - A palma da mão indicará a direção da força magnética (\( \vec{F} \)). Se a velocidade do próton é perpendicular ao campo magnético, a força magnética resultante estará em uma direção perpendicular tanto à velocidade quanto ao campo magnético. Considerando as opções: a) oposto ao do campo magnético - Não é correto. b) igual ao do campo magnético - Não é correto. c) para fora do papel - Pode ser correto dependendo da configuração, mas não é garantido. d) para dentro do papel - Pode ser correto dependendo da configuração, mas não é garantido. e) oposto ao da velocidade - Não é correto. Sem a figura, não posso afirmar com certeza se a força é "para fora do papel" ou "para dentro do papel". No entanto, a força magnética atuará em uma direção perpendicular ao plano formado pela velocidade e pelo campo magnético. Se a configuração da figura indicar que a força é para fora do papel, a resposta correta seria c). Se indicar que é para dentro do papel, a resposta correta seria d). Portanto, você precisa verificar a figura para determinar a resposta correta entre c) ou d).

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A figura mostra um dispositivo para experimentos de eletrostática, cujo objetivo é determinar o sinal e a intensidade q das cargas elétricas de partículas desconhecidas. O dispositivo é utilizado da seguinte maneira: tendo duas cargas pontuais conhecidas +Q e –Q, ambas de mesmo módulo, mas de sinais contrários, a +Q é colocada na extremidade inferior de um pêndulo que tem a extremidade superior fixa em um suporte móvel. O suporte móvel do pêndulo pode ser deslocado manualmente nos sentidos horário e anti-horário sobre um semicírculo. A outra carga –Q e a carga q desconhecida são fixas equidistantes do centro O do semicírculo, de maneira que a reta que une essas duas cargas é a hipotenusa horizontal de um triângulo isósceles e retângulo, veja a figura. O experimento é feito de maneira que, para cada carga desconhecida q, movimenta-se o suporte sobre o circulo no sentido horário ou anti-horário, até que a carga +Q do pêndulo fique suspensa e em equilíbrio no centro do semicírculo. Nessa situação de equilíbrio, o pêndulo formará um ângulo com a horizontal. Com fundamentos nas leis de Newton e de Coulomb, e desprezando os efeitos gravitacionais, assinale a alternativa correta. Considere as cargas +Q e –Q não nulas.

(A) Se /2 > > /4, q será negativa e de módulo maior que Q.
(B) Se = /4, q é nula.
(C) Se /4 > > 0o, q será negativa e de módulo menor que Q.
(D) Se = 0o, q é negativa e de módulo igual a Q.
(E) Se /2 > > 0o, q será sempre positiva.

A figura mostra duas cascas esféricas condutoras concêntricas no vácuo, descarregadas, em que a e c são, respectivamente, seus raios internos, e b e d seus respectivos raios externos. A seguir, uma carga pontual negativa é fixada no centro das cascas. Estabelecido o equilíbrio eletrostático, a respeito do potencial nas superfícies externas das cascas e do sinal da carga na superfície de raio d, podemos afirmar, respectivamente, que

a) V(b) > V(d) e a carga é positiva.
b) V(b) < V(d) e a carga é positiva.
c) V(b) = V(d) e a carga é negativa.
d) V(b) > V(d) e a carga é negativa.
e) V(b) < V(d) e a carga é negativa.

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