Atps de fisica 2 etapa 1 e 2

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Etapa 1
* Aula-tema: Leis de Newton.
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 figura3. 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 aplicadaao próton.
Nessas condições, desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.
Fm
P

Fg

Passo 2
Supondo que sejaaplicada 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 JJ10-24 g.
Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.
R: Dados:
Fe = 1,00N
n= 1x1015mp=1,67 x 10-24g - 1,67x10-26

F = m x a
1 = 1,67x10-26 x a
a = 5,99x 1026

Passo 3
Se ao invés de prótons, fossem acelerados núcleos de chumbo, que possuem uma massa 207
vezes maior que a massados prótons. Determinar qual seria a força elétrica Fe necessária,
para que os núcleos adquirissem o mesmo valor de aceleração dos prótons.
R: F = 3,44 x 10-22 x 5,99 x 1026
F= 207 , 06 NPasso 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 prótonspermaneçam 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 davelocidade da luz (c = 3,00 x 108 m/s) corresponde esse valor de
velocidade.
R: F= m x a
5 = 1,67 x 10-26x a
a = 3,99 x 10-26

V2=V0x2a
V2 = 2x 3,99x10-26...
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