Atps De Fisica 02

Introdução

O tema abordado sobre a 2° lei de Newton, realça a teoria de que a força é diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela massa, que é representado pela formula (F= m . a ), mais adiante vamos aplicar a lei em um caso real utilizando o acelerador LHC, no qual o interior existem protons que estão sujeitos a uma força eletrica.

Leis de Newton.

Passo 1

Diagrama das forças que atuam sobre o próton:

Força Magnetica

¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬

Fg=Peso = m*g – 1,67.10

Passo 2

A aceleração que cada próton adquire quando sua massa for mp = 1,67x10-24 g.

Desprezando a força gravitacional e a força magnética.

Resolução:

Fe = 1,00 N F res = m * a

n = 1.10 exp 15 protons 1x10 exp-15 = 1,67x10 exp -24 *a

m = 1,67x10 exp -24 a = 1x10exp-19 / 1,67exp -24

F res = Fe/n a = 5,98 x 10exp-42

F res = 1,00 / 1x10 exp 15

F res = 1x10 exp -15

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.

Mc = 207.1,67.10-24 = 3,4569.10-22

a = 5,99.1023m/s

F = 3,4569.10-22 .5,99.10-23

F = 2,07.10-44 N.

Passo 4

Considerar agora toda a circunferência do acelerador, conforme o esquema da figura 4.Assumindo que a força magnética Fm é 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 força magnética sobre todos os prótons é Fm = 5,00 N.Determinar a que fração da velocidade da luz (c = 3,00 x 108 m/s) corresponde esse valor de

velocidade.

Fc = m. v2/R

FM = 5 N

R = m . a

FCP =m . Acp

FCP = MV/2R

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