APTS FISICAII
Casos: APTS FISICAII. Pesquise 862.000+ trabalhos acadêmicosPor: Athila • 24/5/2014 • 461 Palavras (2 Páginas) • 251 Visualizações
ETAPA 3 (tempo para realização: 5 horas)
Aula-tema: Trabalho e Energia.
Essa etapa é importante para aprender a calcular a energia de um sistema de partículas e a aplicar o teorema do trabalho e energia cinética a esse sistema, além da aplicação de um modelo.
Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.
PASSOS
Passo 1 (Equipe)
Determinar (usando a equação clássica Ec = 0,5mv2) ) quais são os valores de energia cinética Ec de cada próton de um feixe acelerado no LHC, na situação em que os prótons viajam às velocidades: v1 = 6,00 . 107m/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).
V1 = 6.107 m/s
V2 = 1,5. 108 m/s
V3 = 2,97. 108 m/s
m=1,67.10-24 g = 1,67. 10-27 kg
E c=0,5.m.v
Ec1= 0,5* 1,67. 10-27 * 6.107 = 5,01.10-20 J
Ec2= 0,8* 1,67. 10-27 * 1,5. 108 = 1,25.10-19 J
Ec3= 0,5 * 1,67. 10-27 * 2,97. 108 = 2,48.10-19 J
Passo 2 (Equipe)
Sabendo que para os valores de velocidade do Passo 1, o cálculo relativístico da energia cinética nos dá: Ec1 = 3,10 x 10-12 J, Ec2 = 2,32 x 10-11 J e Ec3 = 9,14 x 10-10 J, respectivamente; determinar qual é o erro percentual da aproximação clássica no cálculo da energia cinética em cada um dos três casos. O que se pode concluir?
(5,01.10-20 – 3,1.10-12)*100
E % V1 = ______________________
3,1.10-12
3,0999...*10-12 *100
E % V1 = ______________________
3,1.10-12
E % V1 = 99,999998%
(1,25.10-19 – 2,32.10-11)*100
E % V2 = ______________________
2,32.10-11
E % V2 = 99,9999995%
(2,48.10-19 – 9,14.10-10)*100
E % V3 = ______________________
9,14.10-10
E % V3 = 99,9999999973%
Passo 3 (Equipe)
Considerando uma força elétrica Fe = 1,00 N (sobre os 1 x 1015 prótons do feixe), determinar qual é o trabalho realizado por essa força sobre cada próton do feixe, durante uma volta no anel acelerador, que possui 27 km de comprimento.
W= diferenças de energia cinética
W= f.d
W= 1*27000 = 27000J ou
W= 27 KJ para acelerar 1.1015 prótons
W para 1 próton = 27000
_____
1.1015
...