Trabalho e energia

Etapa 3 (tempo para realização: 5 horas)

Aula-tema: Trabalho e Energia

Passo 1 (Equipe)

Determinar (usando a equação clássica Ec = 0.5mv2) quais são os valores de energia cinética Ec de cada próton de um feixe acelerado no LHC, na situação em que os prótons viajam às velocidades: v1 = 6,00*10^(7)m/s(20% da velocidade da luz),v2 = 1,50*10^(8)m/s(50% da velocidade da luz),v3 = 2,97*10^(8)m/s(99% da velocidade da luz).

Passo 2 (Equipe)

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

tem uma formula na atps

Passo 3 (Equipe)

Considerando uma força elétrica Fe = 1,00N (sobre os 1*10^(15) 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 27Km de comprimento.

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% da velocidade 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 os prótons), se o sistema de geração leva 5us para acelerar o feixe de prótons de 20% a 50% da velocidade da luz.

Elaborar um texto, contendo os 4 passos, este deverá ser escrito obedecendo às regras de formatação descritas no item padronização e entregar ao professor responsável em uma data previamente definida.