Campo Magnético em uma região cilíndrica
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Campo Magnético em uma região cilíndrica
Um campo magnético uniforme está confinado em uma região cilíndrica de raio R. O campo magnético aumenta a sua intensidade a uma taxa ∆B /∆t (T/s). Um elétron, de massa m e carga e, é colocado no ponto P da periferia do campo. Assinale a alternativa que corresponde à aceleração sofrida pelo elétron.
Obs.: Encontrei o sentido da força que atua no elétron. Porém, não consegui calcular a aceleração.
Gab: e.R.∆B/2m∆t
Obs.: Encontrei o sentido da força que atua no elétron. Porém, não consegui calcular a aceleração.
Gab: e.R.∆B/2m∆t
Matheusao0913- Iniciante
- Mensagens : 19
Data de inscrição : 18/03/2023
Re: Campo Magnético em uma região cilíndrica
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Charlotte de Witte - Universal Nation
Giovana Martins- Grande Mestre
- Mensagens : 8437
Data de inscrição : 15/05/2015
Idade : 24
Localização : São Paulo
Re: Campo Magnético em uma região cilíndrica
Eu não tenho as alternativas. Só o gabarito mesmo
Matheusao0913- Iniciante
- Mensagens : 19
Data de inscrição : 18/03/2023
Re: Campo Magnético em uma região cilíndrica
Entendido.
Não sei se eu sei resolver esta questão. À noite eu vejo.
Se eu souber eu posto.
____________________________________________
Charlotte de Witte - Universal Nation
Giovana Martins- Grande Mestre
- Mensagens : 8437
Data de inscrição : 15/05/2015
Idade : 24
Localização : São Paulo
Re: Campo Magnético em uma região cilíndrica
A taxa de variação temporal do campo magnético ao longo da área da região cilíndrica onde o elétron se encontra, cuja normal pode ser definida apontando para dentro do plano da figura - paralela ao campo externo, portanto - implica em uma variação de fluxo magnético; pela lei de Faraday, isso acarreta na indução de um campo elétrico tangente à trajetória do elétron, agente responsável por transmitir a ele uma força elétrica capaz de acelerá-lo. Dito isso,
\[
\oint_C \vec{E} \cdot \,d \vec{l} \approx E \cdot \Delta L = -\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\ \cdot A \cdot \cos(0°)
\]
\[
E \cdot 2 \pi R = -\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\ \cdot \pi R^2
\]
\[
E = -\dfrac{R \cdot \Delta B}{2 \Delta t}\
\]
Como a força elétrica atuante é
\[
F = qE = -eE
\]
onde e é o módulo da carga elementar do elétron, vem
\[
F = \dfrac{e \cdot R \cdot \Delta B}{2 \Delta t}\
\]
Por fim, como essa força resultante é
\[
F = ma
\]
em que m é a massa do elétron, que é constante, e a é a sua aceleração, obtemos
\[
a = e \cdot R \cdot ∆B/2m \Delta t
\]
\[
\oint_C \vec{E} \cdot \,d \vec{l} \approx E \cdot \Delta L = -\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\ \cdot A \cdot \cos(0°)
\]
\[
E \cdot 2 \pi R = -\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\ \cdot \pi R^2
\]
\[
E = -\dfrac{R \cdot \Delta B}{2 \Delta t}\
\]
Como a força elétrica atuante é
\[
F = qE = -eE
\]
onde e é o módulo da carga elementar do elétron, vem
\[
F = \dfrac{e \cdot R \cdot \Delta B}{2 \Delta t}\
\]
Por fim, como essa força resultante é
\[
F = ma
\]
em que m é a massa do elétron, que é constante, e a é a sua aceleração, obtemos
\[
a = e \cdot R \cdot ∆B/2m \Delta t
\]
Thulio Alves- Iniciante
- Mensagens : 1
Data de inscrição : 07/11/2024
Re: Campo Magnético em uma região cilíndrica
Excelente solução!!!
Elcioschin- Grande Mestre
- Mensagens : 73096
Data de inscrição : 15/09/2009
Idade : 78
Localização : Santos/SP
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