Atps física II

Páginas: 6 (1481 palavras) Publicado: 13 de julho de 2013
CAMPUS UNIBAN - ABC

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA (ATPS)
DE FISICA II
ETAPA 1 e 2
CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA 3º SEMESTRE
Autores:

Alexandre Meloni Alegria
Anderson Ferreira dos Santos
Felipe Carraro
Ramon Feitosa Santos
Waldemir dos Santos

RA: 5827172965
RA: 5871188592
RA: 5816155922
RA: 5656958365
RA: 1299185099

ARTIGO APRESENTADO AO PROFESSOR: RONE
DISCIPLINA: FISICAII

SÃO BERNARDO DO CAMPO, 03 DE ABRIL DE 2013

ETAPA 1
Aula-tema: Leis de Newton.
PASSO 1
Supor um próton que voa no interior do anel do LHC, numa região que o anel pode ser
aproximado por um tubo 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 cadainstante por uma força magnética Fm aplicada ao próton.
Nessas condições, desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.

Fm

Fe
Fg

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 = 1x10 15 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.
Fe1 = 1N, n=1x1015, mp = 1,67x10-24g, a1 = ?
Mp = n.mp
Mp = 1x1015 . 1,67x10-24
Mp = 1,67x10-9g
Fe1 = Mp.a1
a1 = Fe1/Mp
a1 = 1/1,67x10-9
a1 = 1/1,67x101-(-9)
a1 = 0,60x1010
a1 = 6,0x109

PASSO 3
Se ao invés de prótons, fossemacelerados núcleos de chumbo, que possuem uma massa
207 vezes maior que a massa dos prótons. Determinar qual seria a força elétrica Fep
necessária, para que os núcleos adquirissem o mesmo valor de aceleração dos prótons.

Fe1 = Mp.a1 = 1N
Fep = 207.1N
Fep = 207N

SÃO BERNARDO DO CAMPO, 03 DE ABRIL DE 2013

PASSO 4
Considerar agora toda a circunferência do acelerador, conforme o esquema dafigura 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 magnética sobre todos os prótons é Fm = 5,00 N.
Determinar a que fração da velocidade da luz (c = 3,00 x 10 8 m/s) corresponde esse valor
de velocidade.
V
Fm = 5N
V=?Fm

Mp = 1,67x10-9g
ac = V² / r
c = 3x108m/s
α=V/c

Fm = Mp.V² / r
V² = Fm.r / Mp
V² = 5.(4,3x10³) / 1,67x10-9
V² = 2,15x104 / 1,67x10-9
V² = 1,29x1013
V = √1,29x1013
V = 3,59x106
α = 3,59x106 / 3x108
α = 0,012

Elaborar um texto, contendo os 4 passos, este deverá ser escrito obedecendo às regras de
formatação descritas no item padronização e entregar ao professor responsável emuma
data previamente definida.
O Large Hadron Collider (LHC), o maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo
é um verdadeiro desafio para físicos e engenheiros garantirem o seu funcionamento.
Nos últimos quatro passos de nossa atividade, utilizamos o conhecimento da segunda lei de
Newton, também conhecida como principio da dinâmica; para realizar os cálculos e obter os
resultadosnecessários para atender os desafios propostos na nossa atividade.
Ao observarmos o comportamento das forças no LHC, descrevemos no primeiro passo o
emprego da força magnética necessário para compensar a força da gravidade. E o emprego
da força elétrica, no diagrama estas forças estão atuando nos prótons.
No segundo passo, calculamos o emprego de uma força elétrica sobre um feixe de prótonsdesprezando as forças gravitacional e magnética, como proposto no desafio; obtemos uma
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aceleração de 6,0 x 10 m/s².
No terceiro passo, também analisamos o emprego da força elétrica, porém, ao
empregarmos a força elétrica em núcleos de chumbo que possuem uma massa maior que os
prótons, para obter a mesma aceleração dos prótons precisaremos empregar uma força
elétrica de 207N.
No quarto...
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