EEAR 2020 (CFS 1) — questão 90 de Física
Enunciado em texto
A figura a seguir representa um equipamento experimental para verificar a influência de um campo magnético uniforme em cargas elétricas em movimento. O equipamento é formado por uma fonte emissora de partículas alfa, dois ímãs e um anteparo (alvo).
Sabendo-se que:
• as partículas alfa possuem carga positiva;
• as partículas são emitidas pela fonte com alta velocidade e em trajetória retilínea;
• a região entre os ímãs forma uma região de campo magnético uniforme; e
• se o feixe de partículas for emitido sem a influência dos ímãs as partículas atingirão o anteparo no centro do alvo (ponto entre as regiões A, B, C e D).
Considerando que as partículas alfa estão sujeitas apenas à força magnética sobre as cargas elétricas em movimento, pode-se concluir corretamente que após passarem pela região de campo magnético uniforme, as partículas atingirão o alvo na região _______.
[Figura em perspectiva: à esquerda, a “Fonte de partículas alfa”, de onde sai uma linha tracejada horizontal, para a direita, que passa pelo meio do espaço entre dois ímãs iguais, um em cima do outro. Em cada ímã, na face voltada para o observador, a metade de cima está marcada N e a de baixo, S; assim, a face de baixo do ímã de cima é um polo S, e a face de cima do ímã de baixo é um polo N. À direita, o “ALVO”, perpendicular ao feixe, com uma cruz: B no braço de cima, D no braço de baixo, e, no braço horizontal, A do lado mais afastado do observador (no desenho, em cima à esquerda) e C do lado mais próximo do observador (no desenho, embaixo à direita). O centro da cruz é marcado por um ponto.]
a) A
b) B
c) C
d) D
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 1/2020 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: para que lado o campo magnético desvia as partículas alfa.
Passo 1 — o campo entre os ímãs. Fora do ímã, as linhas de campo saem do polo norte e entram no polo sul. Entre os ímãs, quem está embaixo é o N do ímã de baixo e quem está em cima é o S do ímã de cima. Então o campo aponta para cima.
Passo 2 — a direção da força. A força magnética é perpendicular ao campo e à velocidade. O campo é vertical, então a força é horizontal: as regiões B e D (em cima e embaixo) já estão fora. Sobram A e C.
Passo 3 — o sentido (regra da mão direita, carga positiva): . Com a mão direita aberta, polegar no sentido da velocidade (da fonte para o alvo, para a direita no desenho) e os outros dedos no sentido do campo (para cima), a palma fica virada para o observador. É para lá que a força empurra a carga positiva.
No alvo, o braço voltado para o observador é o da região C.
⚠️ A armadilha: achar que a partícula é desviada na direção do campo, para B (de onde o campo vem) ou para D. A força magnética é sempre perpendicular ao campo. Outra: usar a regra como se a carga fosse negativa, o que inverte o sentido e dá A.
A ideia em uma frase: a força magnética é perpendicular a v e a B; para carga positiva, o sentido sai da regra da mão direita.
Resposta: alternativa C (região C).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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