Força elétrica

SUMÁRIO

ETAPA 1

1.1Passo 1

1.2Passo 2

1.3Passo 3

1.4Passo 4

1.5Figura

ETAPA 2

2.1Passo 1

2.2Passo 2

2.3Passo 3

2.4Passo 4

ETAPA 3

3.1Passo 1

3.2Passo 2

3.3Passo 3

3.4Passo 4

ETAPA 4

4.1Passo 1

4.2Passo 2

4.3Passo 3

4.4Passo 4

4.5Passo 5

CONCLUSÃO

ETAPA I

1.1 Passo 1

Suponha um próton que voa acelerado, pela força elétrica Fe, no interior do anel do LHC, numa região que o anel pode ser aproximado por um tubo retilíneo, conforme o esquema da figura 3.

Suponha 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, desenhe no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.

1.2 Passo 2

Suponha que seja aplicada uma força elétrica Fe 1,00 N sobre o feixe de prótons.

M = n x m

1.1015. 1,67.10-24 = 1,67.10-9

M = 1,67.10-9

F= m . a

1,00 = 1,67. 10-9 x a

1,00 = 598802395,2 m/s2

1,67. 10-9

A= 598802395,2 m/s2

1.3 Passo 3

Se ao invés de prótons, fossem acelerados núcleos de chumbo, que possuem uma massa 207 vezes maior que a massa dos prótons, determine qual seria a força elétrica Fe necessária, para que os núcleos adquirissem o mesmo valor de aceleração dos prótons.

M = 1,67. 10-24. 207 = 3,4569. 10-22g

F = m. a

F = 3,4569. 10-22. 598802395,2

F = 2,07. 10-13 N

1.4 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