Question

Ual seria a intensidade da força magnética sobre um elétron que incidisse perpendicularmente nesse campo magnético a uma velocidade de 300 m/s?

Answer 1

A intensidade da força magnética sobre o elétron é de 9,6·10⁻¹⁷ N.

Força magnética

É a força de atração ou repulsão exercida por objetos que tenham efeitos magnéticos como imãs, por exemplo. Também conhecida como força de Lorentz, pode ser calculada pela seguinte expressão:

F = |q| . v . B. sen θ

Onde:

F ⇒ força magnética

|q| ⇒ módulo da carga elétrica

v ⇒ velocidade da carga elétrica

B ⇒ campo magnético

Cálculo da questão:

Uma Máquina de ressonância magnética necessita criar um campo magnético para gerar as imagens utilizadas para diagnósticos. Uma forma de gerar campo magnético de intensidade constante de 2T é utilizando supercondutores resfriados a temperaturas inferiores a -200°C. Qual seria a intensidade da força magnética sobre um elétron que incidisse perpendicularmente nesse campo magnético a uma velocidade de 300m/s? Carga elementar a $1,6.10^{-19}$

⇒ 2 Tesla = campo magnético

⇒ 300 m/s = velocidade de carga

sen θ ⇒ ângulo entre o vetor velocidade e o vetor campo magnético ⇒ θ = 90°  ⇒ sen90° = 1 ( elétron incide perpendicular ou seja angulo de 90º)

A carga elétrica pode ser calculada por : |q| = n.e

Onde:

|q| ⇒ carga elétrica

n ⇒ quantidade de elétrons ⇒ 1 elétron

e ⇒  carga elétrica elementar =  1,6 . 10⁻¹⁹C

|q| = 1 · 1,6 . 10⁻¹⁹

|q| = 1,6 . 10⁻¹⁹ C

Substituindo os valores na F = |q| . v . B. sen θ

F = |q| . v . B. sen θ

F = |1,6 . 10⁻¹⁹| · 300 · 2 · 1

F = 960 . 10⁻¹⁹

F = 9,6·10⁻¹⁷ N

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