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ATIVIDADES PRÁTICAS
SUPERVISIONADAS Etapas 03 e 04 e resumo sobre o lhc

Esta atividade é importante para que você aprenda como calcular a energia de um sistema de partículas e aplicar o teorema do trabalho e energia cinética a esse sistema. Além disso, você poderá comparar os resultados da mecânica clássica com a mecânica relativística.
Espera-se que você perceba qual é o limite de validade da aproximação clássica da mecânica e quais são os fatores mais importantes para definir o limite de aplicação de um modelo.

Passo 01
Determine quais seriam os valores de energia cinética Ec de cada próton de um feixe acelerado no LHC, na situação em que os prótons viajam as velocidades: v1 = 6,00×107 m/s (20% da velocidade da luz), v2 = 1,50×108 m/s (50% da velocidade da luz) ou v3 = 2,97×108 m/s (99% da velocidade da luz).
Atenção: Cuidado com os erros de arredondamento!

K (energia cinética) – Próton

K1 = mp.v12 = 1,673x10-27 x 6,00x107 = 5,019x10-20
K1 = 02 02

K2 = mp.v22 = 1,673x10-27 x 1,50x108 = 1,252x10-19
K1 = 02 02

K3 = mp.v13 = 1,673x10-27 x 2,97x108 = 2,484x10-19
K1 = 02 02

Passo 02
Sabendo que para os valores de velocidade do Passo 1, o cálculo relativístico da energia cinética nos dá: Ec1 = 3,10×10-12 J, Ec2 = 2,32×10-11 J e Ec3 = 9,14×10-10 J, respectivamente; determine qual é o erro percentual da aproximação clássica no cálculo da energia cinética em cada um dos três casos. O que você pode concluir?

Sabendo-se = modulo – o resultado será positivo

1º caso Erro (%) = 6,00x107 - 3,10x10-12 x 100 = 0,0019
1º caso Erro (%) = 6,000 3,10x10-127 - 3,10x10-12

2º caso Erro (%) = 1,50x108 - 2,32x10-11 x 100 = 0,0646
1º caso Erro (%) = 6,000 2,32x10-117 - 3,10x10-12

3º caso Erro (%) = 2,97x108 - 9,14x10-10 x 100 = 0,3249
1º caso Erro (%) = 6,000 9,14x10-107 - 3,10x10-12

Passo 03
Considerando uma força elétrica