ATPS Física1 2bim

INTRODUÇÃO
Esta ATPS tratará sobre o LHC (Large Hadron Collider) ou Grande Colisor de Hádrons que é kum acelerador de partículas ou melhor, o maior acelerador de partículas de nossa compreensão. Neste estudo não direcionaremos nossos esforços as componentes químicas e sim as grandezas físicas envolvidas no processo de aceleração de partículas.
Nas duas primeiras etapas será tratado sobre os cálculos envolvidos no processo de aceleração, velocidade e forças (elétricas e de atrito) intrínsecas e aplicadas nas partículas e feixes de prótons. Vale ressaltar que os conceitos aplicados aqui foram trabalhados pelo professor-orientador durante as aulas, plano de ensino proposto e também conhecimentos agregados durante o curso de Física.
Ao longo das etapas nos aprofundaremos em cálculos e conhecimentos mais técnicos a respeito do LHC e da física proposta para o desenvolvimento desta ATPS.

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ETAPA 1
Passo 1
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.
Fe

Fm

P
Figura 3: Próton voando no interior do

Fp p tubo do LHC.

fP
Passo 2
Supondo 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 =

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 =

g.

Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.

mp =

g; Fe = 1,00 N; n =

// mp: massa do próton

Portanto: n * mp = massa do feixe, então:
*

=

g

Fr = m *a
1,00 =

*a

a=

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