by Fred Tavares
CampoGravitacional – Região do espaço sujeita a ação de
uma força devido a deformação do espaço tempo.
Elétrico – Região do espaço sujeita a ação de uma força presença de uma carga elétrica
Magnético – Região do espaço sujeita a ação de uma força devido a presença de um imã ou pela passagem de uma corrente elétrica. Magnetitas (Fe3O4)
Propriedades do imã
Pólos – Região de maior intensidade magnética.
Um imã possui um pólo Sul e um pólo Norte.
Pólos iguais se repelem . Pólos diferentes se atraem.
Propriedades do imãInseparabilidade dos pólos.
S N
NS
NS
PropriedadesAs linhas de indução magnéticas sempre
partem do pólo norte para o pólo sul
S N
Força MagnéticaSe existir no espaço um campo magnético e
uma carga elétrica nele for lançada com uma velocidade V qualquer, atuará sobre essa carga uma força F de origem magnética
Fmag = q.v.B.senθ
Onde:
Fmag = Força de origem magnéticaq = carga elétrica lançada no campov = velocidade de lançamento da carga no campoB = Intensidade de campo magnético gerado por um imã ou corrente elétrica.
sensenθθ = seno do ângulo entre a direção do = seno do ângulo entre a direção do campo e o vetor velocidade.campo e o vetor velocidade.Sen90º = 1 - - - - força máximaSen90º = 1 - - - - força máxima
Direção e sentido da forçaRegra da mão esquerda (Para carga positiva)
Campo (Fura bolo)
Velocidade (pai de todos)
Força (polegar)
Obs: quando a carga for negativa temos que inverter o sentido da força obtida pela regra da mão esquerda
Observações ImportantesQuanto aos vetores
Vetor vindo de encontro a você
Vetor se afastando de você
Exercícios1 – Uma partícula eletrizada com carga elétrica positiva
(+q) é lançada com uma velocidade v, de direção perpendicular ao campo magnético B. Determinar o sentido da força magnética, desenhando em cada caso o vetor F.
v
B
b)
v
B
c)
B
v
F
F
F
a)
Exercícios2 – Uma partícula eletrizada com carga elétrica negativa (-
q) é lançada com velocidade V, de direção perpendicular ao campo magnético B. Determine o sentido da força magnética, desenhando em cada caso o correspondente vetor F.
a) B
V
b) N S
V
BF
F
(FGV-2006) Os ímãs, 1, 2 e 3 foram cuidadosamente seccionados em dois pedaços simétricos, nas regiões indicadas pela linha tracejada.
N
S
N
S
N S
Analise as afirmações referentes às conseqüências da divisão dos ímãs:
I. Todos os pedaços obtidos desses ímãs serão também ímãs, independentemente do plano de secção utilizado;
II. Os pedaços respectivos dos ímãs 2 e 3 poderão se juntar espontaneamente nos locais da separação, retornando a aparência original de cada ímã;
III. Na secção dos ímãs 1 e 2, os pólos magnéticos ficarão separados mantendo cada fragmento um único pólo magnético
F
F
Movimento de uma partícula eletrizada em um campo magnético uniforme.
• Como a força e a velocidade direções diferentes, uma partícula que entrar em um campo magnético B com velocidade V irá descrever um movimento circular.
• Podemos concluir que toda força magnética será usada para manter o movimento circular, ou seja:
Fmg = Fcp
B
V
F
V
F
V
F
V
F
Observem a ilustração
Conclusões Gerais
BVqFmg ..R
VmFcp
2.
R
VmBVq
2...
Do movimento circular temos:
De força magnética temos:
Poderíamos concluir que:
Exercícios – Pág 74
1(U.F.Ouro Preto) Uma partícula carregada penetra em uma região onde existe um campo magnético B, com velocidade V. Os vetores V e B são perpendiculares e o vetor B está orientado do observador para o desenho, como mostra a figura abaixo. A partícula descreve a trajetória AD (arco de circunferência centrado em O).
BA V
C
DO
a) Indique, na figura, a força magnética que atua sobre a partícula no ponto C e determinar o sinal da carga desta partícula. Justifique sua resposta.
VF
Pela regra da mão direita concluímos que a carga é negativa
b) A velocidade escalar desta partícula irá variar ao longo da trajetória AD? Justifique sua resposta.
Não, pois a partícula realiza MCU, não tem aceleração tangencial
2(Mackenzie) Duas partículas eletrizadas, de cargas q1 = +e e q2 = +2e, com mesma energia cinética, “entram” numa região em que existe um campo de indução magnética uniforme. Suas massas são, respectivamente, m1 = m e m2 = 4m, e suas velocidades, perpendiculares às linhas de indução. Essas partículas vão descrever, nessa região, trajetórias circunferenciais de raios R1 e R2.Desprezando-se os efeitos relativísticos e os gravitacionais, a relação entre R1 e R2 é:a) 2.21 RR
2
21R
R
21 RR
2.21 RR
2.2
21 RR
b)
c)
d)
e)
Resolução:
R
VmBVq
2...
Bq
VmR
.
.
BqVm
BqVm
R
R
.22.2
.11.1
2
1
2.2
.2.
.1
1.1
2
1
vm
Bq
Bq
vm
R
R
2.4
2.
1.
2
1
vm
e
e
vm
R
R
2.4
1.2
2
1
v
v
R
R
2.2
1
2
1
v
v
R
R
21 EcEc 2
. 2vmEc
2
2.2
2
1.1 22 vmvm
2
2.4
2
1. 22 vmvm
22 2.41 vv 2.21 vv
22
1
v
v
Finalmente
2.2
1
2
1
v
v
R
R 2
2
1
v
v
2
2
2
1
R
R
12
1
R
R
21 RR Letra C) X
3 – Quando um elétron penetra num campo de indução magnética B uniforme, com velocidade de direção perpendicular às linhas de indução, descreve um movimento cujo período é:
a) Diretamente proporcional à intensidade de B.
b) Inversamente proporcional à intensidade de B
c) Diretamente proporcional ao quadrado da intensidade de B.
d) Inversamente proporcional ao quadrado da intensidade de B.
e) Independente da intensidade de B.
Lembretes / MCU
TF
1
Frv ..2
r
T
rm
T
Bqr
2
22.4.
...2
TT
rmBqr .
.4....2
2
222
T
rv
.2
r
VmBVq
2...
rTr
mB
T
rq
2.2
..
.2.
Bqr
rmT
...2
.4.2
22
Bq
mT
.
.2