UFPR 2023 — questão 29 de Física

Enunciado em texto
O texto a seguir é referência para as questões 28 a 36.
Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use para o módulo da aceleração gravitacional.
Uma partícula com uma carga elétrica C tem uma velocidade de módulo m/s. Num dado instante, ela entra numa região onde há um campo magnético de módulo B = 10 mT. Nesse instante, o ângulo entre o campo magnético e a velocidade da partícula vale , e sabe-se que e . Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo F da força magnética que surge sobre a partícula quando ela entra na região onde há o campo magnético.
A) N.
B) N.
C) N.
D) N.
E) N.
(Enunciado: Processo Seletivo UFPR 2023, 1ª fase (Conhecimentos Gerais) — Universidade Federal do Paraná, NC-UFPR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Paraná (UFPR) e ao seu Núcleo de Concursos (NC-UFPR).
Resolução comentada
O que a questão pede: o módulo da força magnética sobre a partícula carregada que entra no campo com velocidade fazendo um ângulo com .
Passo 1 — a força de Lorentz magnética. Uma carga com velocidade num campo sofre uma força de módulo proporcional à componente da velocidade perpendicular ao campo, :
Passo 2 — os valores no SI. T e :
⚠️ A armadilha: usar o cosseno no lugar do seno. Com , sai , a alternativa D. A componente da velocidade paralela ao campo () não gera força nenhuma; só a perpendicular () conta. E quem ignora o ângulo chega a N (alternativa E), que só valeria com perpendicular a .
A ideia em uma frase: a força magnética só “vê” a parte da velocidade perpendicular ao campo: N.
Resposta: alternativa C ( N).
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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