Atps fisica

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 7 (1589 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 27 de novembro de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
ATIVIDADES PRÁTICAS
SUPERVISIONADAS Etapas 03 e 04 e resumo sobre o lhc









Esta atividade é importante para que você aprenda como calcular a energia de um sistema de partículas e aplicar o teorema do trabalho e energia cinética a esse sistema. Além disso, você poderá comparar os resultados da mecânica clássica com a mecânica relativística.
Espera-se que você perceba qual é o limitede validade da aproximação clássica da mecânica e quais são os fatores mais importantes para definir o limite de aplicação de um modelo.

Passo 01
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% da velocidade 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!

K (energia cinética) – Próton

K1 = mp.v12 = 1,673x10-27 x 6,00x107 = 5,019x10-20
K1 = 02 02

K2 = mp.v22 = 1,673x10-27 x 1,50x108 = 1,252x10-19
K1 = 02 02

K3 = mp.v13 = 1,673x10-27 x 2,97x108 = 2,484x10-19
K1 = 0202

Passo 02
Sabendo que para os valores de velocidade do Passo 1, o cálculo 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 da energia cinética em cada um dos três casos. O que você pode concluir?

Sabendo-se = modulo – o resultado serápositivo

1º caso Erro (%) = 6,00x107 - 3,10x10-12 x 100 = 0,0019
1º caso Erro (%) = 6,000 3,10x10-127 - 3,10x10-12

2º caso Erro (%) = 1,50x108 - 2,32x10-11 x 100 = 0,0646
1º caso Erro (%) = 6,000 2,32x10-117 - 3,10x10-12

3º caso Erro (%) = 2,97x108 - 9,14x10-10 x 100 = 0,3249
1º caso Erro (%) = 6,000 9,14x10-107 - 3,10x10-12

Passo 03
Considerando uma força elétricaFe = 1,00 N (sobre os 1×1015 prótons do feixe), 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.

W = F.D
W = 1,0 x 27x103 = 2,7x1019
1x1015

Passo 04
Determine qual é o trabalho W realizado pela força elétrica aceleradora Fe, para acelerar cada um dosprótons desde uma velocidade igual a 20% da velocidade da luz até 50% da velocidade da luz, considerando os valores clássicos de energia cinética, calculados no Passo 01. 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 velocidade da luz.

Aplicamos o teorema daenergia cinética

Wxo
x0X1fxdx=mVb22 - mVa22

A)
W = K (Variação energia cinética)

W = K3 – K2 (Calculado no passo 01)

2,484x10-19 - 1,252x10-19

.
. . W = 1,232x10-19

B)
Potencia média = W
Potencia média = t
μs = 1x10^-6 s

1,232x10-195*1x10-6
= 2,464x10-14

III – memorial de cálculos etapa 04

Aula-tema: Momento Linear e Impulso.

Esta atividade é importantepara que você aprenda a determinar o centro de massa de um sistema de partículas. Você deverá também usar os princípios de conservação da energia cinética e do momento linear para resolver matematicamente a colisão que ocorre entre dois feixes acelerados no LHC.
As informações de massa, velocidade, momento linear e energia são importantíssimas no estudo científico. A partir do instante em que ocorrea colisão entre os dois feixes acelerados, uma série de fenômenos físicos altamente energéticos é desencadeada e, através da detecção das partículas emitidas após a colisão, os cientistas conseguem estudar a explosão inicial do Universo.

PASSOS
Nesse e nos próximos passos iremos trabalhar na condição em que todos os feixes possuem velocidades de até 20% da velocidade da luz, para que possamos...
tracking img