Atps fisfica 3 semestre

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PASSO 1
Determine quais seriam os valores de energia cinética Ec de cada próton de um feixe acelerado no LHC, na situação em que os prótons viajam as velocidades: v1 = 6,00×107 m/s (20% davelocidade da luz), v2 = 1,50×108 m/s (50% da velocidade da luz) ou v3 = 2,97×108 m/s (99% da velocidade da luz). Atenção: Cuidado com os erros de arredondamento!
Ec=m .v22
Ec1=1,6 .10-276 . 10722Ec1=3,006 . 10-12J

Ec2=1,67 . 10-27 . 1,5 . 10822
Ec2=1,87875 . 10-11J
Ec3=1,67 . 10-27 . 2,97 . 10822
Ec3=7,3654515 . 10-11J


PASSO 2
Sabendo que para os valores de velocidade do Passo 1, ocálculo relativístico da energia cinética nos dá: Ec1 = 3,10×10-12 J, Ec2 = 2,32×10-11 J e Ec3 = 9,14×10-10 J, respectivamente; determine qual é o erro percentual da aproximação clássica no cálculo daenergia cinética em cada um dos três casos. O que você pode concluir?
erro=Ecclas-EcrelEcrel*100
erro1=3,006 . 10-12-3,10 . 10-123,10 . 10-12 . 100
erro1=-3,032%
erro2=1,87875 . 10-11-2,32 .10-12,32 . 10-1 . 100
erro2=-19,02%
erro3=7,3654515 . 10-11-9,14 . 10-10 9,14 . 10-10 . 100
erro3≅-805%



PASSO 3
Considerando uma força elétrica Fe = 1,00 N (sobre os 1×1015 prótons dofeixe), na situação sem atrito, determine qual é o trabalho W realizado por essa força sobre cada próton do feixe, durante uma volta no anel acelerador, que possui 27 km de comprimento.
Fe=m.a
a=1 10-12a≅5,988 . 1011

Fe1=m1 . a
Fe1=1,67 . 10-27 . 5,988 . 1011
Fe1=10-15N
w=F . d
w=27 . 103 . 10-15
w=27 . 10-12J

PASSO 4
Determine qual é o trabalho W realizado pela força elétricaaceleradora Fe, para acelerar cada um dos prótons desde uma velocidade igual a 20% da velocidade da luz até 50% da velocidade da luz, considerando os valores clássicos de energia cinética, calculados noPasso 1. Determine também qual é a potência média total P dos geradores da força elétrica (sobre todos os prótons), se o sistema de geração leva 5 µs para acelerar o feixe de prótons de 20% a 50% da...
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