Fisica 1 1

Passo 1 Supor um próton que voa no interior do anel 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 a força gravitacional Fg e que esse desvio é corrigido ( ou equilibrado ) a cada instante por uma força magnética Fm aplicada ao próton. Nessas condições, desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton. Magnética (N)

Peso (N) O Próton se mantém estático, pois a força massa x gravidade (peso) e a força de magnetismo são de mesma direção e módulo, mas com sentido oposto.
Passo 2 Supondo que seja aplicada a uma força elétrica de Fe = 1.00 n sobre o feixe de prótons. Sabe-se que em media o feixe possui um numero total n = 1.1015 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 = 1,67.10-24 g.
F = 1
Numero de prótons = 1.1015
Massa de próton = 1,67.10-24g →1,67.10-27kg
F = m.a
1 = ( 1,67 x 10-27 ).( 1 x 1015 ).a
1 = 1,67.10-12.a a = 0,6.1012
Aceleração = 0,6.1012 m/s2

Passo 3 Se ao invés de prótons,fossem acelerados núcleos de chumbo,que possuem uma massa de 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.
Fe = 1
Chumbo = 207
Massa de próton = 1,67.10-27
Numero de próton = 1.1015
Aceleração = 0,6.1012 m/s2
Fe = m.a
Fe = 207. ( 1,67.10-27 ).(1.1015 ).( 0,6.1012)
Fe = 207. ( 1,67.10-27 ).( 6.1026 )
Fe = 207.( 1,002)
Fe 207,41 A

Passo 4 Considerar agora toda a circunstancia do acelerador,conforme o esquema da figura 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