Atps de fisicaii -etapas 1 e 2

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  • Publicado : 23 de abril de 2013
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INTRODUÇÃO

As organizações estão cada vez mais exigentes a procura de profissionais altamente classificados,com a competitividade cada vez maior dos nossos dias precisamos buscar qualificação não é só formação superior ou conhecimentos técnicos isso engloba aspectos comportamentais,atualizações constantes e principalmente disposição para lidar com desafios são fundamentais hoje em dia.
Estetrabalho enfoca justamente a habilidade de enfrentar desafios como estes, que possivelmente encontraremos quando atuarmos profissionalmente e precisamos saber lidar com essas situações pois é o que difere um profissional de talentos.
Nesta ATPS realizamos cálculos relacionados ao Grande Colisor de Hádrons - Collider - LHC,que é o maior acelerador de partículas do mundo para solucionar questões ,desde o minúsculo mundo existente dentro átomos até a
vastidão do Universo. O anel acelerador localiza-se em um túnel de 27 km de comprimento, situado a mais de 100 metros de profundidade. Ele é composto por imãs supercondutores e uma série de estruturas, um desafio a altura de um curso de engenharia.

1. ETAPA 1(tempo de realização 5 horas)
Aula-tema:leis de Newton.
Essa etapa éimportante para apreender a aplicar a segunda lei de Newton em casos reais em que a força resultante não é apenas mecânica, como um puxão ou empurrão, um corpo. No caso do acelerador LHC, os prótons no seu interior estão sujeitos a uma força elétrica.
Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.
PASSOS
1.1 Passo 1(equipe)
Supor um próton que voa no interior o anel do LHC, numa região queo anel pode ser aproximado por um tubo retilíneo, conforme o esquema da figura 3. Supondo ainda que nessa região, o único desvio dessa 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, desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.
R: yFr = 0
Fm – Fg =0
x Fm = Fg

1.1 Passo 2 (equipe)

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 numero total n = 1x1015 prótons. Se essa força elétrica é responsável por acelerar todos os prótons, qual é a aceleração que cada próton adquire, Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.Mg= 1,67×10-24g
Mg= 1,67×10-24g×kg100g
Mg= 1,67×10-24×10-3kg
Mg= 1,67×10-27kg

mf = mg x n
mf= 1,67×10-27×1×1015
mf= 1,67×10-12Kg

1.1.1 Passo 3 (equipe)
Se ao invés de prótons, fossem acelerados núcleos de chumbo, que possui 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 aceleraçãodos prótons.
Fe = mf×a
a=femf
a = 1N1,67×10-12
a =5,99×1011ms2
Fepb=(mpb×mf)×a
Fepb= (207×1,67×10-12)×5,99×1011
Fepb= 207N

1.1.1.1 Passo 4(equipe)
Considerar agora 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 ovalor da velocidade de cada próton em um instante que a força magnética sobre todos os prótons é Fm = 5,00N. Determinara a que fração da velocidade da luz (c =3,00×108ms) corresponde esse valor de velocidade.

r = 4,3 Km

Ac = v2R
Fm= m ×v2R
v2= F×Rm
V=√F×Rm
v = √5×4,3×1031,67×10-12
v = 1,135×108ms

2. ETAPA 2(tempo de realização 5 horas)
Aula-tema: Forças Especiais.
Essa etapa éimportante para perceber como a variação na força resultante sobre um sistema pode alterar as condições do movimento desse sistema.
Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.
2.1 Passos
Passo 1(equipe)
Ler as seguintes considerações para este e os próximos passos:
Sabe-se que no interior do tubo do acelerador é feito vácuo, ou seja, retira-se quase todo o ar existente no...
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