Gestao Ambiental

etapa 1

ETAPA 1

PASSOS

Passo 1

Supor que 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 fig. 3. Supondo ainda que nessa região, o único desvio da trajetória se deve a forca gravitacional Fg e que esse desvio e corrigido (ou equilibrado) a cada instante por uma forca magnética Fm aplicada ao próton . Nessas condições , desenhar no esquema o diagrama das forcas que atuam sobre o próton .

Fm Força Magnetica

Fg Força Gravitacional Fe Força Eletrica

Passo 2

Supondo que seja aplicada uma forca elétrica Fe = 1,00  sobre o feixe de prótons . Sabe-se que em media o feixe possui um numero total n= 1x1015 protons . Se essa forca elétrica e responsável por acelerar todos os prótons ,qual e a aceleração que cada próton adquire, sabendo-se que sua massa e mp = 1,67x10-24g.

Atencao: Despreze a forca gravitacional e a forca magnética.

Passo 3

Se ao invés de prótons, fossem acelerados núcleos de chumbo, que possuem uma massa 207 vezes maior que a massa dos prótons. Determinar qual seria a força elétrica Fe necessária, para que os núcleos adquirissem o mesmo valor de aceleração dos prótons.

Passo 4

Considerar agora toda a circunferência do acelerador, conforme o esquema da fig. 4. Assumindo que força magnética Fm e a única que atua como força centrípeta e garante que os prótons permaneçam em trajetória circular, determinar qual o valor da velocidade de cada próton em um instante que a forca magnética sobre todos os prótons e Fm = 5,00 .

Determinar a que fracao da velocidads da luz (c = 3,00 x 108 m/s) corresponde esse valor de velocidade.