Um próton é acelerado do repouso a 500 volts, ele entra em um campo magnético de 0,30T orientado perpendicular à sua direção de movimento que caminho do raio segue?
Veja como calcular o raio do caminho seguido pelo próton:
1. Calcule a energia cinética do próton: * A energia potencial obtida pelo próton à medida que acelera através da diferença de potencial de 500 volts é convertida em energia cinética.
* Energia potencial (PE) =Carga (q) * Tensão (V)
* Energia cinética (ke) =1/2 * massa (m) * velocidade (v)^2
Desde PE =KE, temos:
* q * v =1/2 * m * v^2
2. Calcule a velocidade do próton: * Reorganize a equação da Etapa 1 para resolver a velocidade:
* v =√ (2 * q * v / m)
* Conecte os valores:
* v =√ (2 * 1,602 x 10^-19 C * 500 V / 1,672 x 10^-27 kg)
* V ≈ 3,09 x 10^5 m/s
3. Calcule o raio do caminho circular: * A força magnética em uma partícula carregada que se move perpendicular a um campo magnético fornece a força centrípeta necessária para o movimento circular.
* Força magnética (F) =Q * V * B
* Força centrípeta (f) =m * v^2 / r
* Equipando estas forças:q * v * b =m * v^2 / r
* Reorganizar para resolver o raio:
* r =(m * v) / (q * b)
4. Conecte os valores: * r =(1,672 x 10^-27 kg * 3,09 x 10^5 m / s) / (1,602 x 10^-19 c * 0,30 t)
* r ≈ 0,011 m ou 1,1 cm
Portanto, o raio do caminho circular seguido pelo próton é de aproximadamente 1,1 cm.