Física III ⇒ (UEPG-2022) Movimento circular uniforme de um elétron Tópico resolvido

[Dod3cágono]

A energia é uma grandeza difícil de ser definida. Por
isso, na maioria das aplicações dessa grandeza em
nosso cotidiano, ela aparece relacionada à outra
grandeza, que chamamos de trabalho. Considerando o
exposto, assinale o que for correto.
01) O gráfico a seguir representa a intensidade da
força elástica aplicada a uma mola em função de
sua deformação. Podemos afirmar, portanto, que a
constante elástica dessa mola vale 12500 N/m.

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02) A variação da energia cinética de um corpo entre
dois instantes é medida pelo trabalho da força
resultante entre esses instantes.
04) Energia e trabalho são grandezas escalares e
ambas podem ser medidas em joule (J), em erg ou
em quilowatt-hora (kWh).
08) Um elétron penetra perpendicularmente a um
campo magnético de intensidade 4 pT, com uma
velocidade igual a 108 km/h. Devido à força
magnética sofrida, esse elétron entra em
movimento circular uniforme (MCU) com veloci-
dade de 30 m/s.
16) Um projétil de massa igual a 30 g atinge perpendi-
cularmente o tronco de uma árvore a uma
velocidade de 200 m/s, penetrando-o horizontal-
mente até parar. Se a penetração no tronco se deu
até uma distância de 12 cm, podemos afirmar que
a força média de resistência oferecida pelo tronco
ao movimento do projétil tem módulo igual a 5 kN.

Resposta

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Resultado: 01-02-04-08-16

Dúvida: como calcula 08 e 16?

[παθμ]

Dúvida: como calcula 08 e 16?

08) Se uma partícula carregada penetra um campo magnético perpendicularmente, ela realiza um MCU, isso é fato. Além disso, [tex3]108 \; \text{km/h}=\frac{108}{3,6} \; \text{m/s}=30 \; \text{m/s},[/tex3] o que torna a alternativa correta.


16) A energia cinética da bala era [tex3]\frac{mv^2}{2}=\frac{0,03 \cdot 200^2}{2} \; \text{J}=600 \; \text{J}.[/tex3] Toda essa energia cinética foi dissipada. Então o trabalho da força de resistência foi [tex3]600 \; \text{J},[/tex3] que ocorreu ao longo de uma distância de [tex3]x=0,12 \; \text{m}.[/tex3] Então, sendo [tex3]F[/tex3] a força média:

[tex3]F \cdot 0,12=600 \Longrightarrow F=\frac{600}{0,12} \; \text{N}=5000 \; \text{N}=\boxed{5 \; \text{kN}}.[/tex3] Alternativa correta.


Obs: Quando você define o valor médio da força por trabalho/(distância percorrida), essa é a média tomada ao longo da distância. Também existe a média da força tomada ao longo do tempo, que é impulso/(intervalo de tempo). Essas duas médias, no geral, resultam em valores diferentes. Não existe média certa, são apenas dois tipos diferentes de média. Tipo a média aritmética e a média geométrica, por exemplo.