Um elétron (q = -1,60×10^-19 C) entra perpendicularmente em uma região com campo magnético uniforme B =…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um elétron (q = -1,60×10^-19 C) entra perpendicularmente em uma região com campo magnético uniforme B = 5,0×10^-2 T com velocidade v = 2,0×10^6 m/s. Calcule a magnitude da força magnética atuando sobre o elétron. Use F = |q| v B e g = 10 m/s² apenas se necessário.
- A) F = 3,2×10^-14 N
- B) F = 0,8×10^-14 N
- C) F = 1,0×10^-14 N
- D) F = 6,4×10^-14 N
- E) F = 1,6×10^-14 N (magnitude).
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A carga do elétron tem módulo |q| = 1,60×10^-19 C, a velocidade é v = 2,0×10^6 m/s e o campo magnético é B = 5,0×10^-2 T. Como o elétron entra perpendicularmente ao campo, o ângulo entre v e B é de 90 graus, e o seno de 90 graus vale 1, por isso a fórmula se reduz a F = |q| v B. Passo 2: Use a fórmula dada: F = |q| v B. Passo 3: Multiplique os valores numéricos: 1,60 × 2,0 × 5,0 = 16. Passo 4: Multiplique as potências de dez: 10^-19 × 10^6 × 10^-2 = 10^-15. Passo 5: Escreva o resultado em notação científica: 16 × 10^-15 = 1,6 × 10^-14 N. Passo 6: Compare com o gabarito. O resultado 1,6×10^-14 N corresponde à alternativa E, que é o gabarito oficial. A aceleração g = 10 m/s² não é necessária, pois a força pedida é a magnética e o peso do elétron é desprezível frente a ela. Passo 7: Por que as outras alternativas estão erradas: A (3,2×10^-14 N) corresponde ao dobro do valor correto; B (0,8×10^-14 N) corresponde à metade do valor correto; C (1,0×10^-14 N) não resulta de nenhuma multiplicação correta dos dados; D (6,4×10^-14 N) corresponde a multiplicar por 4 em vez de 2.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força magnética diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente multiplicou um dos fatores duas vezes ou usou um valor de B ou v com o dobro do módulo, o que dobra o resultado final.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da força magnética e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errado da força.
O aluno pode ter dividido em vez de multiplicar por um dos fatores, ou usado B = 2,5×10^-2 T, o que reduz a força à metade.
O aluno provavelmente arredondou 1,6 para 1,0 nas contas intermediárias ou tomou o módulo da carga como 1,0×10^-19 C, o que produz um valor incorreto.
O aluno pode ter usado v = 4,0×10^6 m/s por erro de cálculo ou multiplicado o resultado por 4 em vez de 2, confundindo fatores da fórmula.
F = |q| v B = (1,60×10^-19 C)(2,0×10^6 m/s)(5,0×10^-2 T) = 1,6×10^-14 N.
Raio-X da questão
força magnética
avaliacao
força magnética · cálculo de força
Revisar a fórmula da força magnética e suas variáveis.
O aluno pode confundir a fórmula da força magnética e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errado da força.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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