Fisica 1

FACULDADE ANHANGUERA EDUCACIONAL DE SÃO CAETANO

Trabalho de ATPS - Atividades Práticas Supervisionadas apresentadas a banca examinadora da Faculdade de São Caetano, do Anhanguera Educacional, como requisito parcial a obtenção da Nota P1, sob a orientação do Professor Roberto.

são Caetano do Sul

2013

SUMÁRIO

Introdução..........................................................................................................................4

ETAPA 1 ...........................................................................................................................6

Passo 2..............................................................................................................................6

Passo 3..............................................................................................................................6

Passo 4..............................................................................................................................6

ETAPA 2............................................................................................................................7

Passo 1..............................................................................................................................7

Passo 2..............................................................................................................................8

Passo3.........................................................................................................................9,10

Passo 4............................................................................................................................11

ETAPA 3..........................................................................................................................12

Passo 1............................................................................................................................12

Passo 2............................................................................................................................12

Passo 3............................................................................................................................12

ETAPA 4..........................................................................................................................13

Passo 1............................................................................................................................13

Passo 2............................................................................................................................13

Passo 3............................................................................................................................13

ETAPA 5..........................................................................................................................14

Passo 1............................................................................................................................14

Passo2............................................................................................................................14

Passo 3............................................................................................................................15

Conclusão........................................................................................................................13

Fontes e Links.................................................................................................................14

INTRODUÇÃO

Com dimensões gigantescas e temperaturas extremas, operar o LHC é um desafio para físicos e engenheiros. Para que as partículas circulem através do anel obtendo a energia desejada, é necessário que os cálculos teóricos efetuados pelos físicos sejam aplicados na prática às peças, aos sistemas de controle e sistemas de refrigeração desenvolvidos pelos engenheiros.

Além disso, o LHC acelera as partículas do feixe a velocidades extremamente altas, que podem chegar a 99,99% da velocidade da luz. Sob tais velocidades, o sistema LHC deve ser estudado sob o ponto de vista relativístico (Teoria da Relatividade, proposta por Einstein em 1905). Porém, para cumprir nosso objetivo didático, vamos assumir que os cálculos podem ser realizados usando a mecânica clássica (Leis de Newton, desenvolvidas em 1687), que é uma boa aproximação até certo limite de velocidades do feixe de partículas.

Etapa 1

Passo 1

Suponha um próton que voa acelerado, pela força elétricaFe, no interior do anel do LHC, numa região que o anel pode ser aproximado por um tubo retilíneo, conforme o esquema da figura 3. Suponha ainda que nessa região o único desvio da trajetória se deve a força gravitacional Fg, e que esse desvio é corrigido (ou equilibrado) a cada instante por uma força magnética Fm aplicada ao próton. Nessas condições, desenhe no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.

[pic]

Passo 2

Suponha 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 prótons. Se essa força elétrica é responsável por acelerar todos os prótons, qual é