Leis de Newton

Atividade Pratica Supervisionada.

Etapa 1. Leis de Newton

1°-Passo.

Supor um próton que voa no interior do anel do LHC, numa região que o anel pode ser

aproximado por um tubo retilíneo, conforme o esquema da figura 3. Supondo ainda que

nessa região, o único desvio da trajetória se deve à força gravitacional Fg e que esse desvio é

corrigido (ou equilibrado) a cada instante por uma força magnética Fm aplicada ao próton.

Nessas condições, desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.

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→FM

↑

P

↓

→FG

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2°-Passo.

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 = 1x1015 prótons. Se essa força elétrica é

responsável por acelerar todos os prótons, qual é a aceleração que cada próton adquire,

sabendo-se que sua massa é mp = 1,67x1024 g.

Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.

Fe = 1,00 N

N = 1 x 1015 prótons

MP = 1,67 x 1024g.

MP = 1,67x10-24x10-3Kg

MP = 1,67x10-27Kg

F = M x A

1 = 1,67 x 10-27 x A

1 = A → 1 x 10+27

1,67x10-27 1,67

A = 0,598 x 1027 M/s2 = 5,98 x 1026 M/s.

3°-Passo.

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 x 1,67x10-24 = 3,4569 x 10-22

A = 5,99 X 10-23 M/s

F = 3,4569 X 10-22 X 5,99X10-23

F = 2,07 X 10-44 N

4°-Passo.

Considerar