Uma partícula carregada com q = +1,60×10^-19 C move-se com velocidade v = 4,0×10^6 m/s formando ângulo ? = 30°…
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
Uma partícula carregada com q = +1,60×10^-19 C move-se com velocidade v = 4,0×10^6 m/s formando ângulo ? = 30° com o campo magnético B = 0,10 T. Calcule a magnitude da força magnética F = q·v·B·sin? (F em N).
- A) F = 1,6×10^-14 N
- B) F = 2,0×10^-14 N
- C) F = q·v·B·sin30° = 1,60×10^-19·4,0×10^6·0,10·0,5 = 3,2×10^-14 N
- D) F = 6,4×10^-14 N
- E) F = 3,2×10^-12 N
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados: q = 1,60×10^-19 C, v = 4,0×10^6 m/s, B = 0,10 T e ângulo de 30° entre v e B. Passo 2: Use a fórmula F = q·v·B·sen(θ). Passo 3: Calcule sen(30°) = 0,5. Passo 4: Multiplique q·v·B = 1,60×10^-19 × 4,0×10^6 × 0,10 = 6,4×10^-14. Passo 5: Multiplique pelo seno: 6,4×10^-14 × 0,5 = 3,2×10^-14 N. Passo 6: Confira a conta: 1,60 × 4,0 = 6,4 e 6,4 × 0,10 = 0,64, então 0,64×10^-19+6 = 6,4×10^-14; metade disso é 3,2×10^-14 N. Portanto a alternativa correta é a C, que coincide com o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a alternativa A (1,6×10^-14 N) corresponde a aplicar o seno duas vezes ou usar sen² (0,25) em vez de sen (0,5). A alternativa B (2,0×10^-14 N) resulta de arredondar indevidamente a carga para 1,0×10^-19 C. A alternativa D (6,4×10^-14 N) esquece o fator sen(30°), como se o campo fosse perpendicular à velocidade. A alternativa E (3,2×10^-12 N) tem erro de potência de dez, cem vezes maior que o resultado correto.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força magnética diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente aplicou o seno duas vezes, ou usou sen²(30°) = 0,25 em vez de sen(30°) = 0,5, obtendo a metade do valor correto.
O aluno arredondou a carga elétrica de 1,60×10^-19 C para 1,0×10^-19 C, o que altera o resultado de forma significativa.
Por que engana: Confundir a aplicação da fórmula, utilizando o valor de seno incorretamente ou não aplicando a fórmula corretamente.
Use F = qvB sin?; sin30° = 0,5. Multiplicando: 1,60×10^-19·4,0×10^6 = 6,4×10^-13; vezes 0,10?6,4×10^-14; vezes 0,5?3,2×10^-14 N.
O aluno ignorou o fator sen(30°) e calculou apenas q·v·B, como se a velocidade fosse perpendicular ao campo magnético.
O aluno cometeu erro de potência de dez ao multiplicar ou dividir os expoentes, produzindo um valor cem vezes maior que o correto.
Raio-X da questão
força magnética
avaliacao
cálculo de força magnética · seno de ângulo
Revisar a fórmula da força magnética e suas variáveis.
Confundir a aplicação da fórmula, utilizando o valor de seno incorretamente ou não aplicando a fórmula corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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