EEAR 2022 (CFS 2) — questão 93 de Física

Enunciado em texto
Uma partícula Y eletricamente carregada, cuja relação carga/massa é dada por C/kg, é lançada, com velocidade v, perpendicularmente a um campo magnético uniforme de intensidade . Devido à ação da força magnética essa partícula Y descreve um movimento circular uniforme de período igual a s. Uma outra partícula X, também eletricamente carregada, é lançada da mesma forma que a partícula Y, ou seja, perpendicularmente ao mesmo campo magnético e com a mesma velocidade v. Porém, essa partícula realiza um movimento circular uniforme com o dobro do período da partícula Y. Portanto, pode-se afirmar corretamente que a relação carga/massa da partícula X é de ________ C/kg.
Assinale, dentre as alternativas a seguir, aquela que preenche corretamente a lacuna do texto anterior.
a)
b)
c)
d)
(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2022 — 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: a razão carga/massa de X, sabendo que ela gira com o dobro do período de Y no mesmo campo.
Passo 1 — o período no campo magnético. A força magnética faz o papel de força centrípeta, , então . O período é
O período não depende da velocidade, e, com o mesmo B, é inversamente proporcional a q/m.
Passo 2 — dobro do período, metade de q/m:
Conferindo com o campo: com os dados de Y,
⚠️ A armadilha: achar que dobrar o período dobra a razão q/m. É o contrário: mais carga por massa, força maior por unidade de inércia, volta mais rápida.
A ideia em uma frase: em campo magnético uniforme, T = 2πm/(qB): mesmo campo, período inversamente proporcional a q/m.
Resposta: alternativa B ( C/kg).
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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