ATPS FISICA II

Etapa 2Aula-tema: Forças Especiais.
Essa etapa é importante para receber 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 (Equipe)
Ler as seguintes considerações para este e os próximos passos:
Sabe-se que no interior do tudo 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 20µs para atravessar uma distância de 1 cm.
Determinar qual é a forma de atrito FA total que o cientista deixou no tudo aplica sobre os prótons do feixe, sabendo que a força elétrica Fe (sobre todos os 1x1015prótons) continua.
R:
Dados:
T = 20µs = 20.10s
S = 10m
S = So + VT + aT/2
Resolução:
10 = 0 + 0T + aT/2
10 = 0 + 0T + aT/2 (20.102)
20 = a400. 10
2/40.10 = a a = 0,05.10 = 5. 10 m/s
Fr = m.aFe – FA = 1,67.10.10.5.10
1 – FA = 8,35.10 = 8,35/100 = 0,0835
1 – 0,0835 = FA
FA = 0,9165
FA ≅0,92N
Passo 2 (Equipe)
Quando percebe o erro, o cientista liga as bombas para fazer vácuo. Com isso ele consegue garantir que a força de atrito FA seja reduzida para um terço do valor inicial. Nesse caso, qual é a força de atrito? Determinar qual é a leitura de aceleração que o cientista vê em seu equipamento de medição.
R:
FA = 0,92/3
FA = 0,306
FA ≅ 0,31N
Fe – Fa = 1,67.10.10.a
1 – Fa = 1,67.10.a
1 – 0,31 = 1,67.10.a
0,69 = 1,67.10.a a = 0,69/1,67.10 a = 0,41.10 a = 4,1.10 m/s
Passo 3 (Equipe)
Para compensar seu erro, o cientista aumenta o valor da força elétrica Fe aplicada sobre os prótons, garantindo que eles tenham um valor de aceleração igual ao caso sem atrito (passo 2 da etapa 2). Sabendo que ele ainda está na condição em que a força de atrito FA vale um terço do atrito inicial, determinar