FÍSICA 3º ANO PROF. NELSON BEZERRA ENSINO MÉDIO …FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA PROF. WILLIAM...
Transcript of FÍSICA 3º ANO PROF. NELSON BEZERRA ENSINO MÉDIO …FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA PROF. WILLIAM...
FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA
PROF. WILLIAM COSTA3º ANOENSINO MÉDIO
Unidade IIIEnergia: transformação e conservação
CONTEÚDOS E HABILIDADES
2
Aula 14.2ConteúdoForça magnética sobre uma carga elétrica em movimento no interior de um campo magnético
CONTEÚDOS E HABILIDADES
3
HabilidadeCalcular a intensidade da força magnética que atua sobre uma carga em movimento no interior do campo magnético.
CONTEÚDOS E HABILIDADES
4
Em nossa aula anterior estudamos como se comporta a força magnética nas proximidades de um fio condutor:
Força sobre um condutor reto em um campo magnético uniforme:F = B . i . L . senθ
REVISÃO
5
Regra da mão direita número 2A direção e o sentido da força magnética que atua sobre uma partícula de carga elétrica positiva (q > 0) é a mesma direção e o mesmo sentido em que a mão direita daria um empurrão em alguma coisa.
REVISÃO
6
Você saberia responder qual o nome que se dá, quando uma Força Magnética de ímã atinge uma determinada área ao seu redor?
DESAFIO DO DIA
7
Força magnética sobre uma carga em movimento
AULA
8
Um campo magnético não atua sobre cargas elétricas em repouso, mas se pegarmos esta carga e lançarmos com uma velocidade v em direção a uma área onde há um campo magnético B pode aparecer uma força F atuando sobre esta carga, denominada força magnética. As características desta força magnética foram determinadas pelo físico Hendrik Antoon Lorentz (1853-1920).
AULA
9
Características da força magnética sobre uma carga em movimento no interior de um campo magnético uniforme:
Intensidade: é dada pela expressão:F = |q| . v . B . senθ
AULA
10
Nessa expressão:
F = |q| . v . B . senθ
q representa a carga elétrica; v é a velocidade com que a carga se movimenta no interior do campo;B é a intensidade do campo magnético; θ é o ângulo formado por B e v.
AULA
11
AULA
12
Direção e sentido: é dado pela regra da mão esquerda.A força magnética que age sobre a carga móvel é sempre perpendicular ao plano formado pelos vetores v e B.
F
B
v
AULA
13
A influência do ângulo θ sobre a intensidade da força magnética:
Podemos destacar duas situações importantes, com relação aos valores assumidos pelo ângulo θ:
a) Quando o ângulo for 00 ou 1800 a força magnética será nula, ou seja, quando a carga for lançada horizontalmente à direção do campo magnético a força será zero.
q > 0 q > 0
θ θ = 180ºθO=
V V
B B
AULA
14
b) Quando o ângulo θ for 900 a intensidade da força magnética será máxima, pois nesse caso o valor do seno do ângulo θ será máximo.
Onde θ = 90º, sendo v perpendicular a B.Sendo sen90º = 1,
resultará Fm = q . v . B ≠ 0
q X Fm
V B
AULA
15
A trajetória da carga dentro do campo magnético será uma trajetória circular:
AULA
16
O raio da trajetória circular da carga é dado pela expressão:
Nessa expressão: m é a massa da carga; v é sua velocidade; q é o valor de sua carga e B a intensidade do campo magnético.
R = m . v|q| . B
AULA
17
R = m . v|q| . B
AULA
18
Exemplo 1 Em um campo magnético de intensidade 100T, uma partícula com carga 0,0002C é lançada com velocidade 200000m/s, em uma direção que forma um ângulo de 30° com a direção do campo magnético, conforme indica a figura:
30º
B
v
AULA
19
Qual a intensidade da força magnética que age sobre a partícula?
30º
B
v
AULA
20
Resolução:Para calcularmos a força magnética que age sobre esta partícula devemos lembrar da equação do campo magnético, generalizado para direções arbitrárias de “lançamento”. Ou seja:F = B . |q| . v . senθF = 100 . 0,0002 . 200000 . sen30ºF = 2000 N
AULA
21
Exemplo 2(MED - ITAJUBÁ) I. Uma carga elétrica submetida a um campo magnético sofre sempre a ação de uma força magnética. II. Uma carga elétrica submetida a um campo elétrico sofre sempre a ação de uma força elétrica.III. A força magnética que atua sobre uma carga elétrica em movimento dentro de um campo magnético é sempre perpendicular à velocidade da carga.
AULA
22
Aponte abaixo a opção correta:a) Somente I está correta.b) Somente II está correta.c) Somente III está correta.d) II e III estão corretas.e) Todas estão corretas.
AULA
23
Resposta:A afirmação I está incorreta pelo fato de a carga elétrica nem sempre sofrer ação de uma força magnética. Para uma carga elétrica lançada paralelamente às linhas de campo a força magnética será nula.A afirmação II está correta, pois cargas elétricas lançadas em campos elétricos sempre sofrem a ação de uma força elétrica.
AULA
24
A afirmação III está correta, pois a força magnética é sempre perpendicular à velocidade da carga. Essa comprovação pode ser realizada através da regra do tapa.Alternativa D
AULA
25
Uma partícula com carga elétrica 5,0 x 10-6 C é lançada no interior de um campo magnético B = 3,0 x 103 T com velocidade de 3 x 104 m/s. Sabendo que o ângulo entre a direção da velocidade e o campo magnético é de 300, calcule a intensidade da força magnética sobre a carga.Dado sen 30º = 0,5
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
26
Força sobre um condutor reto em um campo magnético uniforme:
F = B . i . L . senθ
RESUMO DO DIA
27
Regra da Mão direita n° 2 (Regra do tapa)
RESUMO DO DIA
28
Características da força magnética sobre uma carga em movimento no interior de um campo magnético uniforme:
Intensidade: é dada pela expressão:
F = |q| . v . B . senθ
RESUMO DO DIA
29
Direção e sentido: é dado pela regra da mão esquerda.A força magnética que age sobre a carga móvel é sempre perpendicular ao plano formado pelos vetores v e B.
F
B
v
RESUMO DO DIA
30
a) Quando o ângulo for 00 ou 1800 a força magnética será nula, ou seja, quando a carga for lançada horizontalmente à direção do campo magnético a força será zero.
q > 0 q > 0
θ θ = 180ºθO=
V V
B B
RESUMO DO DIA
31
b) Quando o ângulo θ for 900 a intensidade da força magnética será máxima, pois nesse caso o valor do seno do ângulo θ será máximo.
Onde θ = 90º, sendo v perpendicular a B.Sendo sen90º = 1,
resultará Fm = q . v . B ≠ 0
q X Fm
V B
RESUMO DO DIA
32
A trajetória da carga dentro do campo magnético será uma trajetória circular:
RESUMO DO DIA
33
Desafio do dia
DESAFIO DO DIA
34
No vídeo, observamos elétrons que se movimentam em uma velocidade muito alta, quando se aproxima um campo magnético acontece a deflexão desses elétrons. Por que isso acontece?
DESAFIO DO DIA
35
Você saberia responder qual o nome que se dá, quando uma Força Magnética de ímã atinge uma determinada área ao seu redor?
DESAFIO DO DIA
36