Atps fisica ii

ATIVIDADE PRATICA SUPERVISIONADA

FISICA II

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS – FÍSICA II - ETAPA 01

PASSO 01

Para que haja equilíbrio entre a força magnética Fm aplicada ao próton e a força gravitacional Fg, ambas devem possuir a mesma intensidade e estar em sentidos opostos, como pode ser mostrado na seguinte figura:

PASSO 02

Fe = 1 N n = 1.1015 m = 1,67. 10-24 g

Força em cada próton (Fp) =1 / 1.1015
Fp =1.10-15 N
Massa de cada próton (Mp) = 1,67.10-24 g
Adequando para o Sistema Internacional (SI), temos:
Mp = 1,67.10-27 Kg.

Agora aplicando os dados na lei de Newton:

F = m. a

1.10-15 = 1,67. 10-27. = a

a = 1.10-15/1,67.10-27

a = 5,98 . 1011m/s2

A aceleração que cada próton adquire é de 5,98. 1011 m/s2 .

PASSO 03

Massa Chumbo (Mc) = 1,67. 10-27. 207

Mc = 345,69. 10-27 Kg
A aceleração é a mesma do exercício anterior, logo: a = 5,98 . 1011m/s2

Aplicando os dados acima na Lei de Newton, temos:

F = m.a

F = 345,69. 10-27.5,98. 1011

F = 2, 067. 10-13 N
A força necessária para que os núcleos de chumbo adquirissem o mesmo valor de aceleração dos prótons seria de F = 2,067 . 10-13 N.

PASSO 04

Fm = 5 N Velocidade da luz (C) = 3.108 m/s r = 4300 m
Velocidade de cada próton (Vp) =?

De acordo com o enunciado, a Fm é a única que atua como força centrípeta, logo Fm = Fcp.

A força centrípeta pode ser calculada de acordo com a seguinte fórmula:

Fcp = m.V2/ r

Para calcular a velocidade de cada próton (Vp), é necessário saber a força exercida em cada próton (Fp).

Temos um total de prótons (n) = 1.1015, logo:

Fp = Fm/ n
Fp = 5 / 1.1015
Fp = 5.10-15 N.

Sabe-se que a massa de cada próton é de 1,67.10-27 Kg, e o raio de circunferência (r) é de 4300 m, temos:

Fcp = m.Vp2/ r
5.10-15 = 1,67. 10-27. Vp2/ r

Vp2 = 5.10-15. 4300 /1,67. 10-27

Vp = (√1, 287.1016)
V = 113,46. 106 m/s

Para determinarmos a que fração da velocidade da luz (c) está a velocidade de cada