fisica 2

1.conceito e força, equilíbrio de pontos materiais e dinâmicas de pontos materiais.
Na Etapa 1 mostramos um próton que voa acelerado pela força elétrica (Fe no interior do LI-IC, numa região do anel em que pode ser aproximado de um tubo retilíneo, onde nessa região o único desvio de trajetória é a força gravitacional (Fg), e equilibrada a cada instante por uma força magnética (Fm) aplicada ao próton.
1.1. 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 a 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:1

Passo 2
Suponha que seja aplicada uma força elétrica Fe 1,00 N sobre o feixe de prótons.
Passo:2
FE = 1N
15
n = 1.10 PROTONS
-24
-27
MP = 1,67. – 10 g = 1,67 . 10 kg
= m . a
-27
15
1 = 1,67. 10 . 1.10 a
-12
1 = 1,67. 10 a
-12
1 = a
1,67 . 10
12
0,599 . 10 = a
11
2
A = 5,99. 10 m/s
1.2. Passo 3
1.2.1. 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.
Passo 3
R = m.a
-27
15
11
FE = 207 . 1,67 . 10 . 10 . 5,99 . 10
-1 N
FE = 2070,68 . 10
2 N
FE = 2070,68 = 207,068 n = 2,07068 . 10
10
1.2.2. Passo 4
Considere agora toda a circunferência do acelerador, r=4,3km. 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 = 5,00 N. Determine a que fração da