PUC-Rio 2024 (Grupo 1) — questão 13 de Física
Enunciado em texto
Duas partículas, e , de mesma massa m têm cargas elétricas, respectivamente, q e 2q e mesma velocidade em módulo v. Elas entram em uma região onde há um campo magnético uniforme, de módulo B, como mostrado na Figura. Despreze as forças entre as partículas.
[Figura: região com linhas de campo magnético horizontais, todas apontando para a direita (). A partícula , à esquerda, entra com velocidade horizontal para a direita, paralela às linhas de campo. A partícula , embaixo, entra com velocidade vertical para cima, perpendicular às linhas de campo.]
Considere as seguintes afirmações sobre seus movimentos dentro da região com campo magnético.
I - Ambas as partículas mantêm o mesmo módulo de velocidade.
II - Ambas as partículas descrevem trajetórias circulares, sendo o raio da trajetória de o dobro do raio da trajetória de .
III - A partícula tem aceleração em módulo dada por qvB/m.
É correto APENAS o que se afirma em
(A) I
(B) II
(C) III
(D) I e II
(E) I e III
(Enunciado e figura: Vestibular PUC-Rio 2024, Grupo 1 — PUC-Rio.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar três afirmações sobre o movimento das duas partículas no campo.
Passo 1 — a força magnética. , onde θ é o ângulo entre a velocidade e o campo, e a força é sempre perpendicular à velocidade.
Afirmação I — verdadeira. Força perpendicular à velocidade não realiza trabalho: o módulo da velocidade não muda para nenhuma partícula (para , nem há força).
Afirmação II — falsa. entra paralela ao campo: θ = 0, F = 0, e ela segue em linha reta. Só (θ = 90°) faz movimento circular.
Afirmação III — falsa. A carga de é 2q:
O dobro do valor da afirmação.
⚠️ A armadilha: usar para as duas partículas sem olhar a direção da velocidade e “confirmar” a II (dá mesmo na fórmula). Mas a fórmula só vale com a velocidade perpendicular ao campo; , paralela ao campo, não sente força.
A ideia em uma frase: a força magnética nunca muda o módulo da velocidade, e é nula para carga que se move na direção do campo.
Resposta: alternativa A (apenas I).
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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