Questão 16
UNICAMP 2020
(UNICAMP - 2020 - 2 fase)
Julho de 2019 marcou o cinquentenário da chegada do homem à Lua com a missão Apollo 11. As caminhadas dos astronautas em solo lunar, com seus demorados saltos, são imagens emblemáticas dessa aventura humana.
a) A aceleração da gravidade na superfície da Lua é Calcule o tempo de queda de um corpo solto a partir do repouso de uma altura de
com relação à superfície lunar.
b) A espectrometria de massas é uma técnica que pode ser usada na identificação de moléculas da atmosfera e do solo lunar. A figura ao lado mostra a trajetória (no plano do papel) de uma determinada molécula ionizada (carga ) que entra na região de campo magnético do espectrômetro, sombreada na figura, com velocidade de módulo
. O campo magnético é uniforme e perpendicular ao plano do papel, dirigido de baixo para cima, e tem módulo
. Como ilustra a figura, na região de campo magnético a trajetória é circular de raio
, e a força centrípeta é dada pela força magnética de Lorentz, cujo módulo vale
. Qual é a massa
da molécula?
Gabarito:
Resolução:
a) Queda livre na lua: o tempo de queda é , em que H = 1,8 m.
Substituindo os valores dados no enunciado temos: t = 1,5 s.
b) A força centrípeta é dada por , que tem módulo igual à força magnética, como dito no enunciado.
Substituindo os valores, no sistema internacional de medidas:
m = 7,2 . 10^-26 kg.