Atps d fisica

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 5 (1041 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 10 de abril de 2013
Ler documento completo
Amostra do texto
Faculdade Anhanguera Anchieta
Atividade Pratica Supervisionada
Prof. Claudio
Engenharia Eletrônica

Eude Bezerra da Silva Junior R
Paulo Sergio Soares Júnior Ra:
Perez de Paula Sousa Ra:
Guilherme Santos Pego Ra:
Luiz Henrique Brandão Ra:
Turma: 3AN

São Bernardo do Campo
2013
Etapa 1
Aula-tema: Leis de Newton.

Essa etapa é importante para aprender aaplicar 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.

Passo 1

Supor um próton que voa no interior do anel do LHC, numa região que o anel pode ser aproximado por umtubo 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.

Diagrama de corpo livre

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 = 1,67x10-24 g.
Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.
F = M.A Fe = M.A
Fe = 1N 1 =1,67.10-27.1.1015.A
Np = 1.1015 1 = 1,67.10-12.A
Mp = 1,67-24 g => 1,67.10-27 Kg A = 1
A = ? 1,67.10-12
A = 5,99.1011
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 aceleraçãodos prótons.

Fe = M.A
Fe = 1,67.10-12.207.5,99.1011
Fe = 207,07 N

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 magnéticasobre todos os prótons é Fm = 5,00 N. Determinar a que fração da velocidade da luz (c = 3,00 x 108 m/s) corresponde esse valor de velocidade.

Figura 4: Diagrama do anel do LHC

Fcp = M.V2 5 = 1,67.10-12.V2
2R 8600
43000 = 1,67.1012.V2
Fm = 5N V2 = 43000
M = 1,67.10-12 Kg 1,67.10-12
R = 4300m V2 = 2,57.1016
V = ? V = 2,57.1016V = 1,60.108 m/s

Comparando a velocidade, com a velocidade da luz:
100% ______ 3.108
X ______ 1,60.108

3.108x = 100.1,60.108
3.108x = 1,6.1010
X = 1,6.1010
3.108
X = 53,33%

Etapa 2

Aula-tema: Forças Especiais.
Essa etapa é importante 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.

Passo 1

Ler as seguintes considerações para este e os próximos passos:

Sabe-se que no interior do tubo acelerador é feito vácuo, ou seja, retira-se quase todo o ar existente no tubo. Isso é feito para impedir que as partículas do feixe se choquem com as partículas. Supor um cientista que se esqueceu de fazer vácuo no tubo acelerador.Ele observa que os prótons acelerados a partir do repouso demoraram 20 μs para atravessar uma distância de 1 cm.
Determinar qual é à força de atrito FA total que o ar que o cientista deixou no tubo aplica sobre os prótons do feixe, sabendo que a força elétrica Fe (sobre todos os 1×1015 prótons) continua.

T = 20μs => 20.10-6 S=S0+V0.T+A.T2
S = 1 cm => 10mm 2

Fe...
tracking img