Fisica

Etapa 1

Passo 1: Desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.

Passo 2: 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 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 = 1,67 JJ10-24 g.
Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.

Dados: Sabendo que a força elétrica será a única força resultante, visto que força magnética e gravitacional se cancelam, temos como na figura abaixo:

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 aceleração dos prótons.

Passo 4: Considerar agora toda a circunferência do acelerador.
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 magnética sobre 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.

Dados:

Relembrando que a força centrípeta é a única força resultante em cada próton, temos: E que a aceleração é uma aceleração centrípeta, temos: Então:

Então temos que comparando com a velocidade da luz essa velocidade corresponde a fração de 0,38.

Texto etapa 1

No passo 1 foi solicitado um esquema onde deveriam ser apontadas as forças atuantes no próton, tendo em vista que o mesmo recebia a força magnética para estabilizá-lo com a força gravitacional, sendo assim obtivemos a primeira figura.
O passo 2 foi apontada uma força elétrica e essa mesma sendo a força resultante, uma vez que a força