Desenvolvimento

Rifle de Gaus - Acelerador magnético linear.

Por: Elisiane C. O. Albrecht

Rifle de Gauss- “Acelerador de Partículas” Magnético.

O funcionamento de um acelerador de partículas pode ser demonstrado através de um experimento simples. O Rifle de Gauss é constituído de forma linear, montado sobre uma bancada reta, com um trilho no qual se tem ímãs fortes, onde as bolinhas de metal se movimentam, com isso é possível aplicar campo magnético dando uma energia mecânica às bolinhas. Estas são dispostas sobre o trilho à frente dos ímãs de tal forma que durante o movimento das primeiras, as próximas sejam “aceleradas”.

Figura 1: Representação Gráfica do Acelerador de partícula linear. Fonte: Science.

Com este dispositivo podemos perceber uma reação magnética em cadeia que causa o aumento da energia cinética do sistema. Para realizar a experiência é necessário colocar, no mínimo, duas bolinhas à frente de cada ímã, armando assim o também conhecido Rifle de Gauss. Para ocorrer o disparo é essencial que se empurre uma esfera do lado contrario ao que se encontram as outras. Assim, essa adquirirá uma energia cinética através do empurrão, que podemos adotar como inicial. Quando o projétil (a bolinha) se aproximar do ímã ele sofrerá uma interação com seu campo magnético aumentando sua energia cinética, ou seja, sua velocidade aumentará, quando esse colidir com o anteparo (ímã) ele transferirá sua energia cinética às esferas que estão à sua frente. A segunda bolinha (mais afastada do ímã) é disparada e continua o ciclo. Com isso, as próximas bolinhas sairão com maior velocidade e, em consequência, a última bolinha irá se mover com uma velocidade relativamente maior do que a da primeira que foi empurrada em direção ao primeiro ímã.

.Figura 2: Experimento rifle de Gauss. Fonte: SCI-Toys.

Se imaginarmos que o sistema é ideal, ou seja, considerando que todas as bolas possuam o mesmo diâmetro, que os ímãs tenham o mesmo tamanho e mesma magnetização, que o trilho não exerça atrito