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A figura abaixo mostra um próton movimentando-se dentro de uma região de campo magnético orientado para dentro do plano do papel. Se você duplicar a velocidade escalar do próton, enquanto mantém o campo magnético constante, como isso afetará o tempo necessário para completar um orbita circular da trajetória? Assinale a alternativa correta:
A O tempo não varia
B O tempo dobra
C O tempo é quatro vezes maior
D O tempo se reduz pela metade
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Aprendendo com Desafios

há 8 meses

Respostas

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há 8 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender como a velocidade de uma partícula em um campo magnético afeta o tempo que ela leva para completar uma órbita circular. A força magnética que atua sobre uma carga em movimento em um campo magnético é dada pela fórmula: \[ F = q \cdot v \cdot B \] onde \( F \) é a força magnética, \( q \) é a carga, \( v \) é a velocidade e \( B \) é a intensidade do campo magnético. Para um movimento circular, essa força magnética é igual à força centrípeta necessária para manter a partícula em movimento circular: \[ F = \frac{m \cdot v^2}{r} \] onde \( m \) é a massa da partícula e \( r \) é o raio da órbita. Se você duplica a velocidade (\( v \)), a nova velocidade será \( 2v \). O tempo \( T \) para completar uma órbita circular é dado pela relação: \[ T = \frac{2\pi r}{v} \] Se a velocidade é duplicada, o novo tempo \( T' \) será: \[ T' = \frac{2\pi r}{2v} = \frac{2\pi r}{v} \cdot \frac{1}{2} = \frac{T}{2} \] Portanto, o tempo necessário para completar uma órbita circular se reduz pela metade. Assim, a alternativa correta é: D O tempo se reduz pela metade.

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Na eletrostática existem três conhecimentos que se julga ser fundamental, são eles: I) A lei da conservação da carga elétrica II) A carga elementar III) Lei de Coulomb IV) Campo elétrico. Abaixo estão descritos os enunciados desses três fundamentos, numere-os I, II, III e IV e assinale abaixo a sequência correta.
Assinale a alternativa que corresponde a sequência correta:
( ) O módulo da força elétrica entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
( ) A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece sempre constante.
( ) A força elétrica sobre um corpo carregado é exercida pelo campo elétrico produzido por outros corpos carregados.
( ) O módulo da carga do elétron ou do próton é uma unidade de carga natural.
A III, I, IV e II
B I, II, IV e III
C II, III, I e IV
D IV, II, I e III

Suponha que uma carga puntiforme Q = + 5,0 x 10 C seja mantida fixa e em repouso na origem dos eixos cartesianos. Um elétron é colocado sobre o eixo ox a uma distância de 1,00 m da origem. Quando o elétron é liberado do repouso, qual é a sua velocidade quando sua distância da origem é igual a 0,50 m?
Assinale a alternativa correta:
A 36 m/s
B 28 m/s
C 20 m/s
D 4 m/s

Um fio retilíneo conduz uma corrente de 1,20 A de cima para baixo em uma região entre os polos de um grande eletroímã supercondutor; e o módulo do campo magnético é dado por B = 0,588 T e possui direção horizontal.
Determine o módulo, a direção e o sentido da força magnética que atua sobre uma seção de 1,0 cm do fio que está nesse campo magnético uniforme sabendo que o sentido do campo magnético está orientado de oeste para leste.
A F = 5,07 x 10 N; direção = perpendicular ao plano da folha de papel e sentido = saindo da folha.
B F = 7,05 x 10 N; direção = perpendicular ao plano da folha de papel e sentido = saindo da folha.
C F = 5,07 x 10 N; direção = perpendicular ao plano da folha de papel e sentido = entrando na folha.
D F = 7,05 x 10 N; direção = paralelo ao plano da folha de papel e sentido = entrando na folha.

A figura indica um campo magnético orientado entrando no plano do papel. Uma partícula com carga negativa se move nesse plano.
Qual das quatro trajetórias 1, 2, 3 ou 4, a partícula seguirá?
A Trajetória 1
B Trajetória 2
C Trajetória 3
D Trajetória 4

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