Fizică Mecanică
Exercitii rezolvate forta lorentz
Forța Lorentz este forța exercitată asupra unei sarcini electrice în mișcare într-un câmp electromagnetic. Ea este dată de formula F = q·(E + v × B), unde q este sarcina, E intensitatea câmpului electric, v viteza sarcinii și B inducția magnetică. În absența câmpului electric, F = q·v·B·sinθ, cu θ unghiul dintre v și B.
Exerciții rezolvate
- 1 Exemplu 1: Sarcină în câmp magnetic O sarcină q = 2·10⁻⁶ C se mișcă cu v = 5·10⁴ m/s perpendicular pe B = 0,1 T (θ=90°, sin90°=1). F = q·v·B = 2·10⁻⁶·5·10⁴·0,1 = 0,01 N.
- 2 Exemplu 2: Direcția forței Folosește regula mâinii drepte: pentru q>0, vectorul F este perpendicular pe planul format de v și B. Dacă v este spre nord și B spre est, F este vertical în sus.
- 3 Exemplu 3: Mișcare circulară O sarcină intră perpendicular într-un câmp B, descriind un cerc. Raza: r = m·v/(q·B). Pentru electron (m=9,1·10⁻³¹ kg, q=-1,6·10⁻¹⁹ C) cu v=10⁶ m/s și B=0,01 T, r ≈ 5,7·10⁻⁴ m.
Tipuri de probleme
- Calculul forței Se dă q, v, B și unghiul; se calculează F.
- Traiectorii Se determină forma mișcării (circulară, elicoidală) în funcție de orientarea vitezei.
- Aplicații tehnologice Spectrometre de masă sau acceleratoare de particule folosesc forța Lorentz.
Verifică întotdeauna unitățile (C pentru q, T pentru B, m/s pentru v) pentru calcule precise.