Atps Fisica II

PASSO 2

Supondo que seja aplicada uma força elétrica Fe = 1,00 N sobre o feixe de prótons. Sabe-se que em média o feixe possui um número total n = 1x10^15 prótons. Se essa força elétrica é responsável por acelerar todos os prótons, qual é a aceleração que cada prótons adquire, sabendo-se que sua massa é mp = 1,67x10^-24g.

Massa próton: 1,67x10-24 g / 1,67x10-27 kg

F= m.a → a= > a= > a= 5,99x1026 m/s2

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. Massa chumbo = 207 vezes maior que a massa do próton.

Massa próton = 1,67x10-27 kg

Massa chumbo x massa próton = 207 x 1,67x10-27 kg = 3,46x10-25 kg

Fe = ?

F = m.a > F = 3,46x10-25 x 5,99x1026 = 207,25 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.

Massa próton = 1,67x10-27 kg

Quantidade de prótons no anel = 1x1015

Fm = Fc > Facp =

Fm = 5

5 = 1x1015=. V2

4300

V2 = 5.1x1015. 4300

V2 = 5x1015. 4300

V2 = 2,15x1019

V =

V = 4,636809248x109 m/s

Comparado à velocidade da luz (3,00 x 108 m/s)

= 1,66 x 1011 m/s

2. ETAPA 2

Aula-tema: Forças Especiais.

PASSO 1

Ler as seguintes considerações para este e os próximos passos:

Sabe-se que no interior do tubo acelerador é feito vácuo, ou seja, retira-se quase todo o ar existente no tubo. Isso é feito para impedir que as partículas do feixe se choquem com as partículas. Supor um cientista que se esqueceu de fazer vácuo no tubo acelerador. Ele observa que os prótons acelerados a partir do repouso demoraram 20 μs para atravessar uma distância de 1 cm.

Determinar qual é a força de atrito FA total que o ar que o cientista deixou no