FISICA 2 ETAPA 4 FEITA

INTRODUÇÃO

Nesse trabalho serão desenvolvidas as atividades da ATPS (Atividade Prática Supervisionada) de Física II, que se relacionam com Energia Cinética, Centro de Massa, Impulso, etc.

ETAPA 3

Passo 1

Determinar (usando a equação clássica Ec= 0,5 mv²) quais são os valores de energia cinética Ec de cada próton de um feixe acelerando no LHC, na situação em que os prótons viajam às velocidades: v1= 6,00x107 m/s (20% da velocidade da luz), v2= 1,50x108 m/s (50% da velocidade da luz) ou v3= 2,97x108 m/s (99% da velocidade da luz).
EC= (M.V²)/2

Ec1=(1,67x10-27.36,00x1014 )/2
Ec1=(60,12x10-13 )/2
Ec1=3,01x10 -12 J

Ec2=(1,67x10-27.2,25x1016 )/2
Ec2=(3,76x10-11)/2
Ec2=1,88x10-11J

Ec3=(12.1,67x10-27.8,82x1016) /2
Ec3=(14,73x10-11) /2
Ec3=7,36x10-11J

Passo 2

Sabendo que para os valores de velocidade do Passo 1, o cálculo relativístico da energia cinética nos dá:Ec1= 3,10x10-12 J,Ec2= 2,32x10-11 J,Ec3= 9,14x10-10 J, respectivamente determinar qual é o erro percentual da aproximação clássica no cálculo da energia cinética em cada um dos três casos. O que se pode concluir?

Ec1
Erro (%) = ((3, 01x10-12 - 3, 10x10-12) / 3, 10x10-12)) x100
Erro (%) =((-9, 00x10-14) / 3,10x10-12)x100
Erro (%) =2,9x10-2x100
Erro (%) =2,9%

Ec2
Erro (%) =((1, 88x10-11 - 2, 32x10-11)/2, 32x10 -11)x100
Erro (%) =((-0, 44x10-11)/2, 32x10-11)x100Erro (%) =18,96x10-2x100
Erro (%) =18,96%

Ec3
Erro (%) =((7, 36x10-11-91, 40x10-11)91, 40x10-11)x100
Erro (%) =((-84, 04x10-11)/91, 40x10-11)x100
Erro (%) =91,95%

Passo 3

Considerando uma força elétrica Fe= 1,00 N (sobre os 1x1015 prótons do feixe), determinar qual é o trabalho realizado por essa força sobre cada próton do feixe, durante uma volta no anel acelerador, que possui 27 Km de comprimento.

Fe=1,00N n=1x1015prótons d=27 km ou 27x103m

W=1,00x27x103 W=27x103J
27x103J 1x1015prótons (regra de 3) X 1 próton

1x1015x=27x103 x=27x1031x1015 x=27x10-12J
R: O