Atps Fisica Etapa 1

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Atps Fisica 2 Etapa 1,2
Por: dede81 • 2/5/2014 • 974 Palavras (4 Páginas) • 40 Visualizações
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ETAPA 1
Aula – Tema: Leis de Newton
Passo 1
Suponha um próton que voa acelerado, pela força elétrica Fe, no interior do anel do LHC, numa região que o anel pode ser aproximado por um tubo retilíneo, conforme o esquema da figura 3. Suponha ainda que nessa região o único desvio da trajetória se deve à força gravitacional Fg, e que esse desvio é corrigido (ou equilibrado) a cada instante por uma força magnética Fm aplicada ao próton. Nessas condições, desenhe no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.
Passo 2
Suponha que seja aplicada uma força elétrica Fe = 1,0 N sobre o feixe de prótons. Sabe-se que em média o feixe possui um número total n = 1×1015 prótons. Se essa força elétrica é responsável por acelerar todos os prótons,qual é a aceleração que cada próton adquire, sabendo-se que sua massa é mp = 1,67 × 10-24 g.
Atenção: Desprezando a força gravitacional e a força magnética.
FE = 1N n = 1.1015 PROTONS
M= n x m
1.1015 x 1,67-24 = 1,67. 10-9
M = 1,67. 10-9
F = m x a
1,0 = 1, 67.10-9 x a
1 ̸ 1,67.10-9 = a a = 598802395,2 m ̸ s2
Passo 3
Se ao invés de prótons, fossem acelerados núcleos de chumbo, que possuem uma massa 207 vezes maior que a massa dos prótons, determine qual seria a força elétrica Fe necessária, para que os núcleos adquirissem o mesmo valor de aceleração dos prótons.
M = 1, 67.10-24 x 207 = 3, 4569 x 10-22 g
F = m x a
F = 3, 4569 x 10-22 x 598802395,2
F = 2,07. 10-12
Passo 4
Assumindo que a força magnética Fm é a única que atua como força centrípeta e garante que os prótons permaneçam em trajetória circular, determine qual o valor da velocidade de cada próton em um instante que a força magnética sobre todos os prótons é Fm = 5,0 N. Determine a que fração da velocidade da luz (c = 3,0 × 108 m/s) corresponde esse valor de velocidade.
F centrípeta = V 2r
Fm = 5 N m = 1, 67.10-27