Cartilha Cidadania

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ETAPA 1

Passo 1 (Equipe) :

Supor um próton que voa no interior do anel do 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 à força gravitacional Fg e que esse desvio é corrigido (ou

equilibrado) a cada instante por uma força magnética F

m

aplicada ao próton. Nessas condições,

desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o próton.

Raciocínio:

Sabendo que a força peso (P

g) é sempre em direção com o centro da terra, ou seja, 90° para

baixo do centro de massa do próton, e que o mesmo esta voando no interior, supondo que em

equilíbrio em seu eixo Y, existe uma força no sentido oposto que no caso é a Força magnética (F

m

),

para estabiliza-lo. E considerando que há um movimento do próton, e o que lhe proporciona o

mesmo é a Força elétrica (Fe), sabemos que há uma força resultante no eixo X do próton.

Passo 2 (Equipe) :

Supondo que seja aplicada uma força elétrica Fe = 1,00 N sobre o feixe de prótons. Sabe-se

que em média o feixe possui um número total n = 1x10

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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 m

p

= 1,67 X10

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g.

Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.

Conhecimentos necessários:

P

2° Lei de Newton

Onde:

“F” é a resultante de todas as forças (N);

“m” é a massa do corpo (kg);

“a” é a aceleração (m/s²).