ATPS FISICA 2

2- Etapa 1: Utilizando a Segunda Lei de Newton

Nessa etapa iremos utilizar a segunda lei de Newton, onde iremos aplicar em casos reais em que a força resultante não é apenas mecanica, como puxão ou empurrão.

2.1- Passo 1: Supor um próton voando no interior do LHC

2.2- Passo 2: Definir a aceleração que cada prótons atinge

Força Elétrica Fe = 1,00N

Nº de prontos no feixe n= 1x1015

Massa de cada próton MP=1,67x10-24g

Transformando em Kg Mp=1,67x10-27 Kg

M = Massa do Feixe

m=mp.n

m=1,67x10-12. 1x1015

m=1,67x10-12

Fe = m . a

1 = 1,67 . a

a= 5,99 . 1011 m/s²

2.3- Passo 3: Determinar qual a força elétrica necessária para que os núcleos adquirissem o mesmo valor de aceleração dos prótons.

Massa chumbo 207 vezes maior que a massa dos prótons.

R = m . a

Fe = 207 . 1,67x10-27 . 1x1015 . 5,99x1011

Fe = 207,068N

2.4- Passo 4: Determinar qual o valor da velocidade de casa próton em um instante que a força magnética sobre todos os prontos é Fm = 5,00N. Determinar a que fração da velocidade da luz corresponde esse valor de velocidade.

Fm = Força magnética

Fc = Força centrípeta

4,3Km = 4300m

Fm = 5,00N

Fm = Fc

V±= 1,13.108 m/s

3 – Etapa 2

3.1- Passo 1: Determinar qual a força de atrito Fa total que o ar que o cientista deixou no tudo aplica sobre os prótons do feixe, sabendo que a força elétrica Fe (Sobre todos os 1x1015 protons) continua.

Fa Fe

1cm – 0,01m

20ms = 20.10-6 ou 2.10-5

S=S0 + v0t + at²/2

Fe – Fa = m . a

1 – Fa = 1,67.10-12 . 5.107

1 – Fa = 8,35x10-5

1 – 8,35.10-5 = Fa

Fa = 0,99N

V = 1.13.464.758,8 m/s