EEAR 2024 (CFS 2) — questão 76 de Física

Gabarito AMagnetismo — período do movimento circular de carga em campo magnéticoExame de Admissão ao CFS 2/2024 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 76 de Física do EEAR 2024 (CFS 2)

Enunciado em texto

Num experimento, uma partícula q, carregada positivamente, com massa m e velocidade constante v penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme de intensidade B e passa a descrever um movimento circular uniforme de período T. Outra partícula carregada positivamente e com uma razão entre carga elétrica e massa três vezes maior do que a razão q/m da primeira partícula penetra perpendicularmente o mesmo campo magnético e realiza um movimento circular uniforme com um período igual a T’. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que apresenta a correta relação entre os períodos T e T’.

a) T′=13TT' = \dfrac{1}{3}T

b) T′=3TT' = 3T

c) T′=23TT' = \dfrac{2}{3}T

d) T′=32TT' = \dfrac{3}{2}T

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 2/2024 — 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: como muda o período do movimento circular quando a razão carga/massa fica três vezes maior.

Passo 1 — a força magnética é a centrípeta. Com a velocidade perpendicular ao campo, a força tem módulo qvB e aponta sempre para o centro:

q v B=m v2R  ⇒  R=m vq Bq\,v\,B = \frac{m\,v^2}{R} \;\Rightarrow\; R = \frac{m\,v}{q\,B}

Passo 2 — o período é o comprimento da volta dividido pela velocidade:

T=2πRv=2π mq BT = \frac{2\pi R}{v} = \frac{2\pi\,m}{q\,B}

A velocidade se cancela: o período depende só de m/q e de B.

Passo 3 — comparar. Como T é proporcional a m/q, triplicar q/m divide o período por 3 (o campo é o mesmo):

T′=2π3 (q/m) B=T3T' = \frac{2\pi}{3\,(q/m)\,B} = \frac{T}{3}

⚠️ A armadilha: achar que o período cresce junto com q/m e marcar T’ = 3T (alternativa B). Carga maior significa força maior, curva mais fechada e volta mais rápida: o período diminui.

A ideia em uma frase: no campo magnético, T = 2πm/(qB): o período é inversamente proporcional à razão q/m.

Resposta: alternativa A (T’ = T/3).

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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