Força elétrica

7

Fe-Fa=m.a 1-0,31=1,67.10

-27

x1.10

15

x a 0,69=1,67.10

-12x

a 0,69÷1,67.10

-12

=a a=4,13.10¹¹ m/s² PASSO 3 Para compensar seu erro, o cientista aumenta o valor da força elétrica Fe aplicada sobre os prótons, garantindo que eles tenham um valor de aceleração igual ao caso sem atrito (passo 2 da ETAPA 2). Sabendo que ele ainda está na condição em que a força de atrito FA vale um terço do atrito inicial, determine qual é a força elétrica Fe que o cientista precisou aplicar aos prótons do feixe. esqueceu de fazer vácuo no tubo acelerador. Ele observa que os prótons acelerados a partir do repouso demoraram 20 µs para atravessarem uma distância de 10 m ao longo do tubo. PASSO 1 Determine qual é a força de atrito FA total que o ar que o cientista deixou no tubo aplica sobre os prótons do feixe, sabendo que a força elétrica Fe (sobre todos os 1×10

15

prótons) continua tendo valor de 1,0 N. T= 20ns= 20.10-6s S= 10m Fe=1N np=1.10

15

prótons a=5.10

10

m/s² S=So+V.t+ a2.t² 10=0+0t+ax(20.10-6)²2 a=20400.10

-12

=> a=5.10

10

m/s² Fe-Fa=m.a Fe-Fa=1,67.10

-27

x1.10

15

x5.1010 1-Fa=8,35

-2

Fa=1-0,0835 Fa= 0,92N PASSO 2 Quando percebe o erro, o cientista liga as bombas para fazer vácuo. Com isso ele consegue garantir que a força de atrito FA seja reduzida para um terço do valor inicial. Nesse caso, determine qual é a leitura de aceleração que o cientista vê em seu equipamento de medição. Fa=92N=> 31N Fe=1N mp=1,67.10

-27

np=1.10

15