Fisica ATPS

CAPÍTULO I
Leis de Newton:
Passo:1

Passo 2 Supondo que seja aplicada uma força elétrica Fe= 1,00N sobre o feixe de prótons. Sabe-se que em média o feixe possui um número total n= 1x10¹ prótons. Se essa forca elétrica é responsável por acelerar todos os prótons, qual é a aceleração de cada próton adquire, sabendo-se que sua massa é m..
Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnetica.
Passo:2
F=M.A

A= 1,67 x 10 -9

‘’

FE = 1N
15
n = 1.10 PROTONS
-24
-27
MP = 1,67. – 10 g = 1,67 . 10 kg
= m . a
-27
15
1 = 1,67. 10 . 1.10 a
-12
1 = 1,67. 10 a
-12
1 = a
1,67 . 10
12
0,599 . 10 = a
11
2
A = 5,99. 10 m/s
1.2. Passo 3
1.2.1. Se ao invés de prótons, fossem acelerados núcleos de chumbo, que possuem uma massa 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.

F=M.A
F= (3,45x 10 -22) x (1,15 x 10 15)
F= 3,96 x 10 -7

Passo 3
R = m.a
-27
15
11
FE = 207 . 1,67 . 10 . 10 . 5,99 . 10
-1 N
FE = 2070,68 . 10
2 N
FE = 2070,68 = 207,068 n = 2,07068 . 10
10
1.2.2. Passo 4
Considere agora toda a circunferência do acelerador, r=4,3km. 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 108 m/s) corresponde esse valor de velocidade.
Passo 4

Figura 4: Diagrama do anel do LHC
2
F centrípeta= V_
2r
FM = 5 N
R = m . a
FCP =m . Acp
2
FCP = MV
2 R
- 27
15
2
5 = 1,67 . 10 . 10 . V
2.4300
2
5 . 2 . 4300 = V
1
-12
1,67 . 10
12
V = 25.748,5 . 10
2
12
V = 25748,5 . 10
6
V = 160,46.10 m/s
8
V = 1,6046.10 m/s
1. Forças Especiais: força gravitacional e força de atrito
Observe a dimensão do cientista