by Fred Tavares Campo Gravitacional – Região do espaço sujeita a ação de uma força devido a deformação do espaço tempo. Elétrico – Região do espaço sujeita a ação de uma força presença de uma carga elétrica Magnético – Região do espaço sujeita a ação de uma força devido a presença de um imã ou pela passagem de uma corrente elétrica. Magnetitas (Fe3O4) Propriedades do imã Pólos – Região de maior intensidade magnética. Um imã possui um pólo Sul e um pólo Norte. Pólos iguais se repelem . Pólos diferentes se atraem. Propriedades do imã Inseparabilidade dos pólos. S N S N S N Propriedades As linhas de indução magnéticas sempre partem do pólo norte para o pólo sul S N Força Magnética Se existir no espaço um campo magnético e uma carga elétrica nele for lançada com uma velocidade V qualquer, atuará sobre essa carga uma força F de origem magnética Onde: Fmag = q.v.B.senθ Fmag = Força de origem magnética q = carga elétrica lançada no campo v = velocidade de lançamento da carga no campo B = Intensidade de campo magnético gerado por um imã ou corrente elétrica. senθ = seno do ângulo entre a direção do campo e o vetor velocidade. Sen90º = 1 - - - - força máxima Direção e sentido da força Regra da mão esquerda (Para carga positiva) Força (polegar) Campo (Fura bolo) Velocidade (pai de todos) Obs: quando a carga for negativa temos que inverter o sentido da força obtida pela regra da mão esquerda Observações Importantes Quanto aos vetores Vetor vindo de encontro a você Vetor se afastando de você Exercícios 1 – Uma partícula eletrizada com carga elétrica positiva (+q) é lançada com uma velocidade v, de direção perpendicular ao campo magnético B. Determinar o sentido da força magnética, desenhando em cada caso o vetor F. a) b) F B v c) B v F B v F Exercícios 2 – Uma partícula eletrizada com carga elétrica negativa (-q) é lançada com velocidade V, de direção perpendicular ao campo magnético B. Determine o sentido da força magnética, desenhando em cada caso o correspondente vetor F. V a) B b) N S B F F V (FGV-2006) Os ímãs, 1, 2 e 3 foram cuidadosamente seccionados em dois pedaços simétricos, nas regiões indicadas pela linha tracejada. N N S S N S Analise as afirmações referentes às conseqüências da divisão dos ímãs: I. Todos os pedaços obtidos desses ímãs serão também ímãs, independentemente do plano de secção utilizado; F II. Os pedaços respectivos dos ímãs 2 e 3 poderão se juntar espontaneamente nos locais da separação, retornando a aparência original de cada ímã; F III. Na secção dos ímãs 1 e 2, os pólos magnéticos ficarão separados mantendo cada fragmento um único pólo magnético Movimento de uma partícula eletrizada em um campo magnético uniforme. • Como a força e a velocidade direções diferentes, uma partícula que entrar em um campo magnético B com velocidade V irá descrever um movimento circular. • Podemos concluir que toda força magnética será usada para manter o movimento circular, ou seja: Fmg = Fcp Observem a ilustração V F V F V F F V B Conclusões Gerais De força magnética temos: Fmg q.V .B m.V 2 Fcp R Poderíamos concluir que: m.V q.V .B R Do movimento circular temos: 2 Exercícios – Pág 74 1(U.F.Ouro Preto) Uma partícula carregada penetra em uma região onde existe um campo magnético B, com velocidade V. Os vetores V e B são perpendiculares e o vetor B está orientado do observador para o desenho, como mostra a figura abaixo. A partícula descreve a trajetória AD (arco de circunferência centrado em O). A B V Pela regra da mão direita concluímos que a carga é negativa C F O a) Indique, na figura, a força magnética que atua sobre a partícula no ponto C e determinar o sinal da carga desta partícula. Justifique sua resposta. V D b) A velocidade escalar desta partícula irá variar ao longo da trajetória AD? Justifique sua resposta. Não, pois a partícula realiza MCU, não tem aceleração tangencial 2(Mackenzie) Duas partículas eletrizadas, de cargas q1 = +e e q2 = +2e, com mesma energia cinética, “entram” numa região em que existe um campo de indução magnética uniforme. Suas massas são, respectivamente, m1 = m e m2 = 4m, e suas velocidades, perpendiculares às linhas de indução. Essas partículas vão descrever, nessa região, trajetórias circunferenciais de raios R1 e R2.Desprezandose os efeitos relativísticos e os gravitacionais, a relação entre R1 e R2 é: a) R1 2.R 2 R2 b) 2 c) R1 R 2 R1 d) e) R1 2.R2 R1 2 .R 2 2 Resolução: m.V 2 q.V .B R m.V R q.B m1.V 1 R1 q1.B R 2 m 2.V 2 q 2.B R1 m1.v1 q2.B . R2 q1.B m2.v2 R1 m.v1 2e . R2 e 4m.v2 R1 2.v1 R 2 4.v 2 Ec1 Ec 2 m1.v12 m2.v 2 2 2 2 m.v12 4m.v22 2 2 v12 4.v22 v1 2.v 2 R1 v1 R 2 2.v 2 m.v 2 Ec 2 v1 2 v2 Finalmente R1 v1 R 2 2.v 2 v1 2 v2 R1 2 R2 2 R1 1 R2 R1 R 2 Letra C) X 3 – Quando um elétron penetra num campo de indução magnética B uniforme, com velocidade de direção perpendicular às linhas de indução, descreve um movimento cujo período é: a) Diretamente proporcional à intensidade de B. b) Inversamente proporcional à intensidade de B c) Diretamente proporcional ao quadrado da intensidade de B. d) Inversamente proporcional ao quadrado da intensidade de B. e) Independente da intensidade de B. Lembretes / MCU 1 F T v 2 .r.F 2 .r v T 2 .r 2 .q.B m.V 2 q.V .B r 2 .r m. 2 2 2 . r m.4 .r T q . 2 .B 2 .r.q.B T T r T r 2 T m.4 2 .r 2 T 2 m.4 2 .r 2 2 .r 2 .q.B 2 .m T q.B .T