Atps fisica etapa 1

Etapa 1
Passo 1(Equipe)
Supor um próton que voa no interior do anel do LHC, numa região que o anel pode ser
Aproximado por um tubo retilíneo, conforme o esquema da figura 3.Supondo 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, desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton. Fm Força Magnética

LHC Fe Força Elétrica Fg Força Gravitacional

Passo 2: Suponha que seja aplicada uma Força Elétrica Fe= 1,00 N sobre o feixe de prótons.
FE = 1N
N = 1,10 PROTONS
MP = 1,67 x (–10 g) = 1,67 x 10 kg
(N) = mx a
1 = 1,67x 10x 1,10 a
1 = 1,67x 10 a
A= 1/ 1,67x10
0,599x10= a
A = 5,99 x 10 m/s

Passo 3-Se ao invés de prótons, fossem acelerados núcleos de chumbo. Que possuem uma massa 207 vezes maior que a massa dos prótons. Determinar qual seria a força elétrica Fe necessária, para que os núcleos adquirissem o mesmo valor de aceleração dos prótons.
F =
Mc = 207.1,67. 10-24 = 3,4569. 10-22 a = 5,99.1023m/s
F = 3,4569. 10-22 .5,99.10-23
F = 2,07. 10-44 N.
Passo 4- Considerar agora toda a circunferência do acelerador, conforme o esquema da figura 4.Assumindo que a força magnética Fm é a única que atua como força centrípeta e garante que os prótons permaneçam em trajetória circular, determinar qual o valor da velocidade de cada próton em um instante que a força magnética sobre todos os prótons é Fm = 5,00 Determinar a que fração da velocidade da luz (c = 3,00 x 108 m/s) corresponde esse valor de velocidade.
F centrípeta= V_ 2r
FM = 5 N
R = m.a
FCP = MV 2 R
5 = 1,67. 10.10. 2.4300
5.2. 4300 = V
1,67. 10
V = 25.748,5. 10
V = 25748,5. 10
V = 160,46.10