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Um próton, cuja carga elétrica é de 1{,}6 \times 10^{-19} \, \text{C}, está se movendo na velocidade de 2 \times 10^6 \, \text{m/s} através de um campo magnético de densidade de 2{,}5 \, \text{T} e experimenta uma força magnética com magnitude de 4 \times 10^{-13} \, \text{N}. Qual o ângulo entre o campo magnético e a velocidade do próton?
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Mauro Sérgio Garcia Campos

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Para encontrar o ângulo entre o campo magnético e a velocidade do próton, podemos usar a fórmula da força magnética: \[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) \] onde: - \( F \) é a força magnética (4 × 10^{-13} N), - \( q \) é a carga do próton (1,6 × 10^{-19} C), - \( v \) é a velocidade do próton (2 × 10^6 m/s), - \( B \) é a densidade do campo magnético (2,5 T), - \( \theta \) é o ângulo entre a velocidade e o campo magnético. Rearranjando a fórmula para encontrar \( \sin(\theta) \): \[ \sin(\theta) = \frac{F}{q \cdot v \cdot B} \] Substituindo os valores: \[ \sin(\theta) = \frac{4 \times 10^{-13}}{(1,6 \times 10^{-19}) \cdot (2 \times 10^6) \cdot (2,5)} \] Calculando o denominador: \[ (1,6 \times 10^{-19}) \cdot (2 \times 10^6) \cdot (2,5) = 8 \times 10^{-13} \] Agora, substituindo na equação: \[ \sin(\theta) = \frac{4 \times 10^{-13}}{8 \times 10^{-13}} = 0,5 \] Portanto, \( \theta = \arcsin(0,5) \), que resulta em: \[ \theta = 30^\circ \] Assim, o ângulo entre o campo magnético e a velocidade do próton é de 30 graus.

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