Ed
há 6 meses
Para calcular a magnitude da aceleração da partícula carregada, precisamos usar a fórmula da força magnética e a segunda lei de Newton. A força magnética \( F \) que atua sobre uma partícula carregada em movimento em um campo magnético é dada por: \[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( q \) é a carga da partícula (5,0 µC = \( 5,0 \times 10^{-6} \) C), - \( v \) é a velocidade da partícula (5,0 km/s = \( 5,0 \times 10^{3} \) m/s), - \( B \) é a magnitude do campo magnético (8,0 mT = \( 8,0 \times 10^{-3} \) T), - \( \theta \) é o ângulo entre a direção do campo magnético e a velocidade da partícula (60°). Substituindo os valores na fórmula da força magnética: \[ F = (5,0 \times 10^{-6}) \cdot (5,0 \times 10^{3}) \cdot (8,0 \times 10^{-3}) \cdot \sin(60°) \] Sabendo que \( \sin(60°) = \frac{\sqrt{3}}{2} \): \[ F = (5,0 \times 10^{-6}) \cdot (5,0 \times 10^{3}) \cdot (8,0 \times 10^{-3}) \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \] Calculando: 1. \( 5,0 \times 10^{-6} \cdot 5,0 \times 10^{3} = 25,0 \times 10^{-3} = 0,025 \) N 2. \( 0,025 \cdot 8,0 \times 10^{-3} = 0,0002 \) N 3. \( 0,0002 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0,000173 \) N Agora, para encontrar a aceleração \( a \), usamos a segunda lei de Newton: \[ F = m \cdot a \] onde \( m \) é a massa da partícula (4,0 µg = \( 4,0 \times 10^{-9} \) kg). Assim, podemos rearranjar a fórmula para encontrar a aceleração: \[ a = \frac{F}{m} \] Substituindo os valores: \[ a = \frac{0,000173}{4,0 \times 10^{-9}} \] Calculando: \[ a \approx 43250 \, \text{m/s}^2 \] Agora, você deve verificar as alternativas para encontrar a que corresponde a esse resultado.
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