محاسبه نیروی مغناطیسی روی الکترون

راهنمایی کوتاه: برای محاسبه نیروی مغناطیسی از فرمول F = qvBsinθ استفاده می‌کنیم.

گام‌به‌گام:

1. ابتدا داده‌های مسئله را استخراج می‌کنیم:
   سرعت الکترون: v = 5 × 10⁶ m/s
   میدان مغناطیسی: B = 100 G = 100 × 10^-4 T = 0.01 T (تبدیل گاوس به تسلا)
   زاویه: θ = 30°
   بار الکترون: q = 1.6 × 10^-19 C (توجه: در صورت مسئله 1/6 × 10^-19 نوشته شده که همان 1.6 × 10^-19 است)
2. فرمول نیروی مغناطیسی: F = qvBsinθ
3. مقدار sin30° را محاسبه می‌کنیم: sin30° = 0.5
4. همه مقادیر را در فرمول جایگذاری می‌کنیم:
   $F=(1.6\times {10}^{-19})\times (5\times {10}^6)\times \left(0.01\right)\times \left(0.5\right)$
5. محاسبات مرحله به مرحله:
   اول: 1.6 × 5 = 8
   دوم: 10^-19 × 10⁶ = 10^-13
   سوم: 8 × 0.01 = 0.08
   چهارم: 0.08 × 0.5 = 0.04
   پنجم: 0.04 × 10^-13 = 4 × 10^-15

پاسخ نهایی: نیروی مغناطیسی وارد بر الکترون برابر است با 4 × 10^-15 نیوتن.

مثال مشابه: اگر پروتونی با بار 1.6 × 10^-19 C با سرعت 2 × 10⁷ m/s وارد میدان مغناطیسی 0.5 T شود و زاویه 90° بسازد، نیروی وارد بر آن:
F = (1.6 × 10^-19) × (2 × 10⁷) × (0.5) × sin90°
F = (1.6 × 10^-19) × (2 × 10⁷) × (0.5) × 1
F = 1.6 × 10^-12 N

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری:
- نیروی مغناطیسی فقط بر ذرات باردار متحریکه وارد می‌شود.
- این نیرو همیشه عمود بر سرعت و میدان مغناطیسی است.
- اگر ذره موازی با میدان حرکت کند (θ=0° یا 180°)، نیروی مغناطیسی صفر می‌شود.
- واحد میدان مغناطیسی در SI تسلا (T) است و 1 T = 10⁴ G.