Física II Leis de Newton

Atividades Práticas Supervisionadas - ATPS

Fisica 2

Leis de Newton

Prof. KAL LOUIS PINTO

Limeira/SP 2014

Atividades Práticas Supervisionadas - ATPS

Física II

Leis de Newton

Adriano Ferreira da Silva - RA Nº6657420556

Diego Ap. Souza - RA Nº6654398424

Roberto C. R. Souza - RA Nº6653389732

Rodrigo Bergamini - RA Nº6277279089

Rodrigo da S. Santos - RA Nº7341549605

Prof. KAL LOUIS PINTO

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Limeira/SP 2014

SUMÁRIO

Introdução

ETAPA 1

1.1Passo 1

1.2Passo 2

1.3Passo 3

1.4Passo 4

ETAPA 2

2.1Passo 1

2.2Passo 2

2.3Passo 3

2.4Passo 4

Conclusão

Introdução

Este trabalho tem como objetivo mostrar aplicação da 2º lei de Newton e também conhecer a força elétrica Fe, força magnética Fm, aplicação da força gravitacional Fg, trabalho e energia e conservação do movimento linear, contudo mostrará movimentos de prótons dentro do LHC e confirmação por meio de equações e dados importantes da atuação da física nesse processo do estudo do movimento e força.

1. LEIS DE NEWTON

1.1. Passo 1

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.

Fm - Força magnética

Fe - Força elétrica

Fg- Força gravitacional

1.2. 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 = 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 = 1,67 10-24 g.

Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.

Resposta:

mp= 1.67*10-24 x 1*1015 = 1.67*10-9

portanto deve-se converter para gramas

mp= 1.67*10-24 / 1000 = 1.67*10-27

mp= 1.67*10-27 x 1*1015 = 1.67*10-12

F = m .a

1 = 1,67*10-12 x a

a = 1/1,67*10-12

a = 5,99*10-13 m/s

1.3. 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.

Resposta: Fe = 207 x 1.67*10-27 x 1*1015 x 5,99*10-12

Fe = 2.0706831*10-21N

Fe = 2.07*10-21N

1.4. 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 * 108 m/s) corresponde esse valor de velocidade.

Resposta:

Fc = m. v2/R

FM = 5 N

R = m .a

FCP =m . Acp

FCP = MV2/R

5 = (1,67 * 10-27 * 1*1015) * V2/2*4300

5 = 1,67 * 10-12 * V2/2*4300

5 *8600 / 1,67*10-12 = V2

V2 = 2,574850299 * 10-8

V = 1,604634008 * 10-8 m/s

V = 1,60 * 10-8 m/s

RELATORIO

No