Atividade Prática

Atividade Prática

Etapa 1

Passo1

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. 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 Fn aplicada ao próton. Desenhar o Esquema das forças que atuam sobre o próton.

Fn = força magnética

Fg = Força gravitacional

Passo 2.

Supondo que seja aplicada uma força elétrica Fe=1N 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 próton adquire, sabendo-se que sua massa é Mp = 1,67x10^-24 g.

Desprezar as forças gravitacional e magnética.

Fe= 1 N

Mp= 1,67x10^-24 g = 1,67x10^-27 kg

F =m.a

1N= 1,67x10^-27.a

a= 1N/1,67x10^-27

a= 6x10^-28 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.

Mc=Mp.207

Mc= 1,67x10^-24.207

Mc= 3.45x10^-25

Possuindo a mesma aceleração: 6x10^-28. Qual a força?

F=m.a

Fe=Mc.a

Fe=3.45x10^-25.6x10^-28

Fe=2.07x10^-52