Física - Magnetismo: Força magnética sobre cargas

[Música] bom a gente já viu que uma partícula carregada quando se movimenta é quando a carga elétrica está em movimento ela gera campo magnético agora imagine a seguinte situação tá conforme a figura que está aí na tela tem uma partícula carregada vamos supor com carga positiva e ela está se movimentando numa região onde existe um campo magnético atenção esse campo magnético que está aí na figura horizontal para a direita não é um campo criado pela partícula que estava se movimentando é um outro campo por exemplo campo criado por um ímã então a minha partícula carregada

a minha carga positiva está se movimentando numa região onde existe um campo magnético que alguma outra coisa criou não foi ela então o campo que está aí representado horizontal para a direita não é o campo que a partícula carregada está criando por estar em movimento é um outro campo não interessa quem criou esse campo qual é a origem dele o que interessa para nós é só que ele está apontando horizontal para a direita e também saber o valor dele a partícula está se movimentando na diagonal aí ela tá diagonal pra cima e pra direita repara

que ela está formando um certo ângulo a velocidade da partícula forma um certo ângulo com o campo magnético esse ângulo é importante a gente já vai entender porque essa partícula como ela gera um campo magnético e está se movimentando na região onde existe outro campo magnético estes campos magnéticos vão interagir e a partícula carregada vai sofrer uma força magnética ela vai sofrer uma força magnética por estar se movimentando numa região onde existe um campo magnético tá os campos que a partícula gera e o campo onde ela está vão interagir os campos magnéticos vão interagir e

isso pode produzir uma força magnética ou seja vou entender também porque eu tô falando pode porque não é sempre que vai ter força na partida tem certas condições que precisam ser atendidas em certos casos a partícula vai se movimentar no campo e não vai sofrer força agora do que depende essa força vamos primeiro aprender a calcular o valor da força magnética que a partícula vai sofrer a equação tá aí no quadro já pra te ver a força magnética é dado pelo produto db o campo magnético vezes a velocidade da partícula vezes a carga da partícula

vezes os e no do ângulo teta pessoal o valor do campo magnético a mente mede interna o valor da velocidade da partícula 20 mede em metros por segundo o valor da carga 20 médio incluindo disso tudo no sistema internacional com essas unidades eu vou ter a força magnética youtube porque qualquer força no sistema internacional a unidade é nilton e e os e no de teta o que que é o selo de terra pra começar pessoal téta é um ângulo entre o vetor velocidade eo campo magnético esse ângulo que está desenhado aí na figura ambiente também

vai entender por que esse ângulo é importante porque esses e na qual é o papel desse ano tá mas é um selo doando entre a velocidade entre o vetor velocidade e um vetor campo magnético então com essa equação do calcula o módulo da força magnética que a partícula vai sofrer por se movimentar no campo magnético pode ver pela expressão que quanto maior for o módulo de b o vetor que o pai net quanto maior for o módulo do campo magnético quanto maior for o módulo da velocidade e quanto mais cara tiver a partícula quanto mais

carregada for a partícula tá mais força ela vai sofrer pode ver pela expressão aí também que quando a velocidade é zero vai multiplicar todo mundo por 10 ou seja partículas está em repouso e aí ela não vai sofrer força magnética ela tem que está em movimento porque se ela está em repouso ela não produz campo magnético e ela não tem como interagir com o outro campo magnético então se ela está em repouso pode ver bota velocidade de zero já força 0 outra coisa que dá a força 0 é a carga seja era particular está neutra

a partícula não têm carga elétrica aí não adianta a se movimentar porque ela não vai produzir um campo magnético ela precisa ter uma carga elétrica diferente de zero pra poder sofrer força se a carga for zero se a partícula estiver neutra não tem força aqui obviamente se b for zero não existe nenhum campo magnético a partícula está se movimentando em uma região onde não existe outro campo magnético então não tem com quem interage ela não vai sofrer força magnética agora vamos entender o ângulo entre a velocidade e o campo magnético qual é o papel desses

e no detecta na equação primeiro vamos entender vamos lembrar da verdade que quando teta é zero ou 180 graus sendo de zero ou de 180 graus a 0 isso é importante saber assim como é importante saber que quando tenta igual a 90 graus sendo de 90 é igual a 1 então o pessoal que significa até tenta ser igual a zero ou 180 graus significa que a partícula está andando paralela ao campo magnético vocês já têm a figura e na tela ela está andando paralelo campo magnético e no mesmo sentido nesse caso teta é igual a

zero quando ela anda paralela o campo magnético mas no sentido oposto o tetra é igual a 180 graus eu vou votar na expressão sendo de zero ou sendo de 180 que vai dar zero vai ficar todo mundo x 0 ea força vai ser zero é isso mesmo a conclusão é que quando a partícula anda paralela ao campo magnético seja no mesmo sentido seja no sentido oposto ela não vai sofrer força não importa que ela tem a carga não importa que ela tem a velocidade está se a andar paralela o campo magnético ela não sofre força

magnética essa é a influência do ângulo a o ângulo influencia no enquanto de força ela vai sofrer inclusive pode fazer com que ela não sofra força nenhuma quando ela anda paralela ao campo magnético agora como o selo de 90 graus é igual a ou se há partículas à velocidade da partícula for perpendicular o que o pai médico também tem na figura uma situação parte se o ângulo com o da velocidade com o campo magnético foi de 90 graus vai ser a situação em que a partícula vai sofrer a máxima força a maior possível força magnética

para aqueles valores de campo para aquele valor de carne para aquele valor de velocidade quando ela anda a 90 graus com o campo perpendicular ao campo magnético ela vai sofrer a maior força possível porque porque ela vai ter o maior sendo possível que é um crescendo de 90 é igual a um entanto pode ver que conforme tudo varia o ângulo entre zero e 90 graus a a força vai aumentando a força magnética quando ela tá com ângulo igual a zero ela dá perfeitamente perpendicular ao campo magnético tá ela tá desculpa ela está perfeitamente paralelo campo

magnético teta é igual a zero a força 0 conforme tu vai aumentando ângulo neco campo magnético vai vai chegando cada vez mais perto de 90 vai aumentando a força magnética porto vai aumentando o valor do selo detenta conforme aumenta o ângulo de zero para 90 então o ângulo influencia no valor da força magnética no módulo da força magnética esse teto é igual a zero força igual a zero se teta igual a 90 o maior valor possível para a força magnética agora que a gente já sabe calcular o módulo da força magnética a vítima é uma

regra para determinar o sentido da força magra direção e sentido a força magnética existem duas regras que a gente pode usar a regra da mão esquerda ou a regra do tapa como funcionam essas regras pessoal na regra da mão esquerda o teu dedo indicador está o indicador vai representar o sentido do campo o médico então para onde apontar o campo magnético do bota o dedo indicador o dedo médio vai representar o sentido da velocidade então para onde apontar a velocidade votar em 90 graus para onde apontar a velocidade vai botar o dedo médio e com

isso o dedão vai te dar o sentido da força magnética tá essa é a regra da mão esquerda tem que usar a mão esquerda para fazer essa regra a outra regra é a regra do tapa que tu usa a mão direita e eu gosto mais de usar a regra do tapa a achando mais prática estou mais acostumado a usar pode escolher qualquer uma delas aqui nos exemplos do vídeo eu vou sempre usar a regra do tapa como é que funciona a regra do tapa na regra do tapa o dedão é a velocidade então para onde

se movimentar a partícula é pra onde vai botar o tedão os demais dedos tá vão apontar junto com o campo magnético então para onde apontar o campo magnético coloca os demais deus tudo é shammam espalmada tá dedão no sentido da velocidade dedos no sentido do campo magnético ea palma da mão o tapa vai te dar o sentido da força quando a partícula for tiver carga positiva do dá o tapa com a palma da mão quando a partícula tiver carga positiva e tudo dá o tapa com as costas da mão quando a partida tiver carga negativa

então partículas com carga positiva tapa e força portanto por que o papa ea força com as com a palma da mão partículas com carga negativa etapa com as costas da mão força com as costas da mão ok vamos aplicar essa regra em alguns exemplos aí na tela para a gente entender como é que a gente usa isso nas questões no primeiro exemplo que a gente tem aí na tela o campo magnético tá saindo da tela então o campo magnético está em direção aos olhos de vocês aí e a partícula está se movimentando para a direita

eu vou posicionar a mesma um conforme essas orientações e vou descobrir para onde aponta a força magnética que a partícula sofre então na minha palma os meus dedos vão apontar com o campo magnético então os meus dedos estão saindo da tela em direção aos olhos de vocês aí a velocidade está pra direita então o meu dedão eu tenho que botar lá pra direita ok então orientei dedos campo magnético saindo da tela de dão pra direita junto com a velocidade da partícula pode ver que automaticamente a minha palma da mão ficou voltada para baixo e as

costas da mão ficaram voltadas pra cima agora é só dar um tapa como a partícula é positiva o tapa é para baixo então ela vai sofrer força vertical para baixo a então tá aí o primeiro exemplo a gente está vendo a força vertical pra baixo repente aí comigo a regra da mão direita bota os teus dedos indo em direção aos teus olhos na verdade vai ter que fazer assim neto vai ter que botar os dedos indo pro teu olho bota o dedo à mão com os teus deduzindo para os teus olhos bota o dedão lá

pra direita e vai ver que essa partícula positiva leva uma força sofre uma força pra baixo tapa vertical para baixo no segundo exemplo o campo continua saindo da tela tá só que agora então dedos da mão de dados saindo da tela em direção aos olhos de vocês só que agora a partícula está se movimentando vertical pra cima então o dedão tá vertical pra cima com isso a palma da minha mão ficou pra direita às costas da mão ficaram para a esquerda como a partícula é negativo agora neste segundo exemplo o tapa é com as costas

da mão então a força que a partícula só está lá pra esquerda tapa com as costas da mão de dão com a velocidade vertical pra cima de dudu saindo do quadro da tela etapa com as costas da mão velocidade ea força magnética lá pra esquerda de vocês no terceiro exemplo o campo magnético tá lá pra direita da tela então eu boto os meus dedos lá pra direita a velocidade da partícula tá vertical para baixo então eu vou botar meu dedão vertical para baixo o dólar para baixo a minha palma ficou para fora da tela as

costas da mão ficaram pra dentro da tela como a partícula agora nesse exemplo é positiva etapa saindo da tela a força magnética agora tá indo em direção aos olhos de vocês ela tá saindo da tela e no último exemplo o campo magnético agora tá entrando na tela a então os meus dedos onta os meus desmontá la entrando pra até lá profundo a partícula está se movimentando vertical para baixo a velocidade então é vertical para baixo potsdam lá para baixo e para que os dedos continuam indo lá para o fundo tá dedão para baixo agora eu

posicionei a palma da mão lá pra direita posicionei as costas da mão pra esquerda com uma partícula é negativa o tapa é para a esquerda em direção ao meu rosto está com as costas da mão o tapa é horizontal para a esquerda neste último exemplo e pode ver por esses três exemplos uma conclusão muito importante o pessoal que a força magnética sempre é perpendicular ao campo magnético e sempre perpendicular à velocidade sem exceção a força magnética sempre vai estar formando um ângulo de 90 graus com o campo magnético e formando um ângulo de 90 graus

com a velocidade e isso traz uma característica importante para a força magnética é que como ela é 90 graus ela fora é perpendicular à velocidade ela atua com uma espécie de força centrípeta na mesma espécie não atua como uma força centrípeta e lembra que quando aqui a força a responsável pelo movimento circular uniforme militar e lembra que quando a força é perpendicular à velocidade ela não consegue modificar o módulo da velocidade ou seja a partícula carregada quando sofre força magnética ela não vai ficar nem mais rápida nem mais devagar toda velocidade não vai ser modificado

o que vai mudar então só vai mudar a trajetória da partícula direção e sentido do vetor velocidade a partícula vai começar a fazer a curva mas o valor da velocidade e se não vai mudar se não muda o valor da velocidade pessoal também não muda a energia cinética da partícula tão importante conclusão a força magnética é perpendicular à velocidade sempre ela não modifica o módulo da velocidade a ela não deixa partícula mais rápida ou mais lenta ela só muda a direção e um sentido faz a partícula ter uma trajetória curva faz a partícula curva a

sua trajetória esses casos a gente vai aprofundar em uma próxima aula a os tipos de movimento que uma partícula pode ter vindo do campo magnético mas já é importante saber a força magnética não vai nunca jamais mudar o modo na velocidade somente direção e sentido pessoal por enquanto de conceitos iniciais sobre força magnética era isso a gente ainda vai ter mais aula sobre força magnética porque a gente vai ver os tipos de movimento que a partícula pode ter no campo magnético a gente também vai ter força magnética numa corrente elétrica de um fio que é

percorrido por corrente elétrica e também vai ver a força magnética entre dois fios tá então a gente não pára por aqui o assunto força magnética é muito importante nas questões de magnetismo então fica ligado para as próximas aulas [Música]