(OBJETIVA | dificuldade 1) Um elétron (q = -1,60×10^-19 C) desloca-se com velocidade v = 2,0×10^6 m/s formando…
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
(OBJETIVA | dificuldade 1) Um elétron (q = -1,60×10^-19 C) desloca-se com velocidade v = 2,0×10^6 m/s formando 30° com um campo magnético uniforme B = 5,0×10^-2 T. Calcule a magnitude da força magnética sobre o elétron usando F = |q| v B sin? (SI).
- A) F = 4,0×10^-15 N
- B) F = 1,6×10^-18 N
- C) F = 1,2×10^-14 N
- D) F = 8,0×10^-15 N (magn.)
- E) F = 2,0×10^-15 N
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identificar os dados. |q| = 1,60×10^-19 C (o sinal negativo não altera a magnitude), v = 2,0×10^6 m/s, B = 5,0×10^-2 T e o ângulo entre v e B é 30°. Passo 2: Calcular o seno do ângulo. Sen 30° = 0,5. Passo 3: Aplicar a fórmula F = |q| × v × B × sen θ. Passo 4: Multiplicar as potências de dez e os valores: 1,60×10^-19 × 2,0×10^6 = 3,2×10^-13; 3,2×10^-13 × 5,0×10^-2 = 1,6×10^-14; 1,6×10^-14 × 0,5 = 8,0×10^-15 N. Passo 5: Conclusão. A força tem magnitude 8,0×10^-15 N, que corresponde à alternativa D, igual ao gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) 4,0×10^-15 N é a metade do valor correto, como se o seno de 30° tivesse sido aplicado duas vezes. B) 1,6×10^-18 N tem expoente errado, pois o produto correto é 1,6×10^-14 antes do seno. C) 1,2×10^-14 N não corresponde a nenhum fator trigonométrico correto para 30°, sendo resultado de erro de cálculo. E) 2,0×10^-15 N é um quarto do valor correto, indicando uso repetido do seno e erro de potência de dez.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força magnética diretamente.
Alternativa por alternativa
Provavelmente aplicou o seno de 30° duas vezes ou dividiu o resultado por 2 novamente, obtendo metade da força real.
Errou a potência de dez ao multiplicar 1,60×10^-19, 2,0×10^6 e 5,0×10^-2, perdendo quatro ordens de grandeza.
Usou um fator trigonométrico incorreto para 30° ou cometeu erro de multiplicação, obtendo 1,2×10^-14 N em vez de 1,6×10^-14 N antes do seno.
Por que engana: Confundir a direção da força magnética com a direção do movimento da carga, resultando em um cálculo incorreto da magnitude.
F = |q| v B sin30° = 1,60×10^-19·2,0×10^6·5,0×10^-2·0,5 = 8,0×10^-15 N.
Aplicou o seno de 30° mais de uma vez e também errou a potência de dez, chegando a um valor quatro vezes menor que o correto.
Raio-X da questão
força magnética
avaliacao
força magnética · movimento de cargas
Revisar a fórmula da força magnética e suas variáveis.
Confundir a direção da força magnética com a direção do movimento da carga, resultando em um cálculo incorreto da magnitude.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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