ATPS FISICA II

1. Introdução

Esse trabalho de física tem como objetivo tratar de um assunto que tem ocupado grande espaço nos cadernos de ciência e tecnologia dos principais jornais e revistas do país é o Large Hadron Collider (Grande Colisor de Hádrons). O LHC é um acelerador de partículas construído na fronteira entre França e Suíça mais precisamente na periferia de Genebra, e é considerada a maior máquina já construída pela humanidade. O LHC é o considerado o maior experimento científico da história, e tem como objetivo comprovar experimentalmente teorias da física de partículas e campos, além de estudar a física envolvida na criação do universo pelo processo conhecido como Big-bang. Cabe também há nós desenvolver este trabalho e mostrar onde pode se aplicar as Leis de Newton e suas forças específicas.

2. Diagrama das forças que atuam sobre o próton.
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.

2.1 Quais é a aceleração que o próton adquire.
Suponha que seja aplicada uma força elétrica Fe = 1,00 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: Despreze a força gravitacional e a força magnética.
Dados:
Fe = 1N mp = 1,67*10-24 g = 1,67*10-27 Kg
P = 1*1015
Resolução:
mtp = 1*1015 * 1,67*10-27 mtp = 1,67*10 -12
F = m.a
1 = 1,67*10 -12 a a = 1 / 1,67*10 -12 a = 5,98*1011 m/s²
2.2 Calculem se ao invés de prótons fossem acelerados os núcleos de chumbo.
Se ao