UFRGS 2015 — questão 17 de Física
Enunciado em texto
Partículas , e são emitidas por uma fonte radioativa e penetram em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme. As trajetórias são coplanares com o plano desta página e estão representadas na figura que segue.
[Figura: eixos X (horizontal, para a direita) e Y (vertical, para cima). As três partículas partem do mesmo ponto, embaixo, movendo-se para cima: segue em linha reta, para cima; faz uma curva para a esquerda (sentido negativo de X); faz uma curva para a direita (sentido positivo de X).]
Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do enunciado abaixo.
A julgar pelas trajetórias representadas na figura acima, o campo magnético ........ plano da figura.
(A) aponta no sentido positivo do eixo X, no
(B) aponta no sentido negativo do eixo X, no
(C) aponta no sentido positivo do eixo Y, no
(D) entra perpendicularmente no
(E) sai perpendicularmente do
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2015, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a direção e o sentido do campo magnético que produz essas trajetórias.
Passo 1 — quem é quem. A partícula α é um núcleo de hélio (carga positiva); a β é um elétron (carga negativa); a γ é radiação eletromagnética (sem carga). Por isso γ segue reta, e α e β se curvam para lados opostos.
Passo 2 — o campo é perpendicular à página. A força magnética é perpendicular ao campo e à velocidade. As curvas estão no plano da página, então a força está na página; com a velocidade também na página, o campo só pode ser perpendicular à página. Isso já elimina (A), (B) e (C): com B no eixo X, a força sairia da página; com B no eixo Y, paralelo à velocidade, não haveria força, e ninguém se curvaria.
Passo 3 — entra ou sai. Use a regra da mão direita para a carga positiva (α): . A velocidade aponta para cima (+Y) e a força, para a esquerda (−X). Com o campo entrando na página:
ou seja, força para a esquerda, como na figura. (Aqui aponta para fora da página.) Para o elétron β, a carga negativa inverte a força: direita, também de acordo com a figura.
⚠️ A armadilha: usar a regra para a carga do elétron, ou trocar o sentido do produto vetorial, e marcar “sai” (alternativa E). Com o campo saindo da página, a α se curvaria para a direita.
A ideia em uma frase: carga positiva subindo e desviando para a esquerda: pela regra da mão direita, o campo entra na página.
Resposta: alternativa D (entra perpendicularmente no plano).
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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