FÍSICA
CONTEÚDO
E HABILIDADES
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DINÂMICA LOCAL
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FINAL
Aula 14.1
 Conteúdo:
• Força magnética sobre uma carga elétrica em
movimento no interior de um campo magnético.
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 Habilidades:
• Compreender como a força magnética age em cargas
elétricas em movimento, bem como conhecer as
características vetoriais dessa força.
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 REVISÃO
Vimos na aula anterior como atua a força magnética
num fio, quando este é percorrido por uma corrente
elétrica. Conhecemos as características dessa força e
calculamos sua intensidade.
Na aula de hoje, veremos como essa força
(magnética), pode atuar sobre cargas elétrica em
movimento no interior de uma campo magnético
uniforme.
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 Força magnética sobre uma carga em movimento
Um campo magnético não atua sobre cargas
elétricas em repouso, mas se pegarmos esta carga e
lançarmos com uma velocidade v em direção a uma
área onde há um campo magnético B pode aparecer
uma força F atuando sobre esta carga, denominada
força magnética.
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 Força magnética sobre uma carga em movimento
As características desta força
magnética foram determinadas
pelo físico Hendrick Antoon
Lorentz (1853-1920).
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 Força magnética sobre uma carga em movimento
Características da força magnética sobre uma carga
em movimento no interior de um campo magnético
uniforme:
• Intensidade: é dada pela expressão:
F = |q|∙ v ∙ B ∙ sen θ
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 Força magnética sobre uma carga em movimento
Nessa expressão: q representa a carga elétrica; v é a
velocidade com que a carga se movimenta no
interior do campo; B é a intensidade do campo
magnético e θ é o ângulo formado por B e v.
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 Direção e sentido
• é dado pela regra da mão esquerda.
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 Direção e sentido
• A força magnética que age sobre a carga móvel é
sempre perpendicular ao plano formado pelos
vetores v e B.
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 A influência do ângulo θ sobre a intensidade da força
magnética:
Podemos destacar duas situações importantes, com
relação aos valores assumidos pelo ângulo θ:
o
0
o
180
1. Quando o ângulo for ou
a força
magnética será nula, ou seja, quando a carga for
lançada horizontalmente à direção do campo
magnético a força será zero.
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B
q
V
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B
V
q
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 A influência do ângulo θ sobre a intensidade da força
magnética:
o
Quando o ângulo θ for 90 a intensidade da força
magnética será máxima, pois nesse caso o valor do
seno do ângulo θ será máximo.
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V
B
q
Onde θ =
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º
90 ,
X
Fm
sendo V perpendicular a B.
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 A influência do ângulo θ sobre a intensidade da força
magnética:
V
+
A trajetória da carga dentro
F
do campo magnético será
uma trajetória circular:
F
+
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
V
B
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 O raio da trajetória circular da carga é dado pela
expressão:
m∙v
R=
|q| ∙ B
Nessa expressão: m é a massa da carga; v é sua
velocidade; q é o valor de sua carga e B a
intensidade do campo magnético.
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 Exemplo resolvido:
Em um campo magnético de intensidade 10²T, uma
partícula com carga 0,0002C é lançada com
velocidade 200000m/s, em uma direção que forma
um ângulo de 30° com a direção do campo
magnético, conforme indica a figura:
Qual a intensidade da força magnética que age
sobre a partícula?
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 Resolução
Para calcularmos a força magnética que age sobre
esta partícula devemos lembrar da equação do
campo magnético, generalizado para direções
arbitrárias de "lançamento". Ou seja:
F = B ∙ |q| ∙ v ∙ senθ
o
F = 100 ∙ 0,0002 ∙ 200000 ∙ sen30
F = 2000N
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 Exemplo resolvido:
Em um campo magnético de intensidade 100T, uma
-14
partícula com carga 2.10 C é lançada com
5
velocidade 2.10 m/s, em uma direção que forma
um ângulo de 30° com a direção do campo
magnético. Qual a intensidade da força que atua
sobre a partícula?
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 Resolução
Usando a equação da intensidade da força
magnética:
F = B ∙ |q| ∙ v ∙ senθ
1
-14
5
F = 100 ∙ 2.10 ∙ 2.10 ∙
2
F=
-7
2.10 N
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 Exercício 01
Em um campo magnético de intensidade 10²T, uma
partícula com carga 5,0µC é lançada com velocidade
6
2,0x10 m/s, em uma direção que forma um ângulo
de 30° com a direção do campo magnético,
conforme indica a figura:
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 Exercício 01
Calcule a intensidade
da força magnética
sobre a carga:
B
o
30
V
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 Exercício 02
Considerando a situação descrita no exercício
anterior, qual será a forma da trajetória descrita
pela carga.
1.
2.
3.
4.
Retilínea
Parabólica
Elíptica
Circular
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 Solução:
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