ENEM 2019 – Q.109 (Prova Amarela) – Ciências da Natureza

O espectrômetro de massa de tempo de voo é um dispositivo utilizado para medir a massa de íons. Nele, um íon de carga elétrica q é lançado em uma região de campo magnético constante $$\overrightarrow{B}$$, descrevendo uma trajetória helicoidal, conforme a figura. Essa trajetória é formada pela composição de um movimento circular uniforme no plano yz e uma translação ao longo do eixo x. A vantagem desse dispositivo é que a velocidade angular do movimento helicoidal do íon é independente de sua velocidade inicial. O dispositivo então mede o tempo t de voo para N voltas do íon. Logo, com base nos valores q, B, N e t, pode-se determinar a massa do íon.

A massa do íon medida por esse dispositivo será

a) $$\frac{qBt}{2\pi N}$$
b) $$\frac{qBt}{\pi N}$$
c) $$\frac{2qBt}{\pi N}$$
d) $$\frac{qBt}{N}$$
e) $$\frac{2qBt}{N}$$

Solução: