ATPS FISCA II

Passo 1

V1 = 6.10^7 m/s

V2 = 1,5.10^8 m/s

V3 = 2,97.10^8 m/s

Massa próton=1,67.10^-27

EQUAÇÃO CLÁSSICA:

Ec1=0,5*1,67.10^-27*(6,00.10^7)^2

Ec1=0,5*1,67.10^-27*36,0010^14Ec1=0,5*60,12.10^-13

Ec1=3,01*10^-12 J

Ec2=0,5*1,67.10^-27*(1,50.^8)^2

Ec2=0,5*1,67.10^-27*2,25.10^16

Ec2=0,5*3,76.10^-11

Ec2=1,88.10^-11 J

Ec3=0,5*1,67.10^-27*(2,97.10^8)^2

Ec3=0,5*1,67.10^-27*8,82.10^16Ec3=0,5*14,73.10^-11

Ec3=7,36.10^-11 J

Passo 2

Erro%1=3,01.10^-12-3,10.10-^12/3,10.10^-12*(100)

Erro%1=-9,00.10^-14/3,10.10^-12*100

Erro %1=2,9.10^-2*100

Erro%1=2,9%Erro%2=1,88.10^-11-2,32.10^-11/2,32.10^-11*(100)

Erro%2=-0,44.10^-11/2,32.10^-11*100

Erro%2=44,00.10^-13/2,32.10^-11*100

Erro%2=18,96.10^-2*100

Erro%2=18,69%

Erro%3=7,36.10^-11-91,40.11^-10/91,40.10^-11*(100)Erro%3=-84,04.10^-11/91,40.10^-11*100

Erro%3= 91,95%

O que conclui?

Passo 3 (Equipe)

Considerando uma força elétrica Fe = 1,00 N (sobre os 1 x 10^15 prótons do feixe), determinar qual é o trabalhorealizado por essa força sobre cada próton do feixe, durante uma volta no anel acelerador, que possui 27 km de comprimento.

W= f.d

W= 1*27000 = 27000J ou

W para 1 próton = 27000/1.10^15

W =2,7.10^-11J

Passo 4 (Equipe)

Determinar qual é o trabalho W realizado pela força elétrica aceleradora Fe, para acelerar cada um dos prótons desde uma velocidade igual a 20% da velocidade da luz até 50% davelocidade da luz, considerando os valores clássicos de energia cinética, calculados no Passo 1. Determinar também qual é a potência média total P dos geradores da força elétrica (sobre todos osprótons), se o sistema de geração leva 5 µs para acelerar o feixe de prótons de 20% a 50% da velocidade da luz.

W 20% a 50% = Wfinal50% - Winicial 20%

W= 1,88.10^-11 J - 3,01.10^-12 J

W=18,8.10^-12-3,01.10^-12 J

W= 15,79.10^-12 J

P = ΔW/ΔT

P= 1,79.10^-12 / 5.10-6

P= 0,36.10-6 w