LEIS E NEWTON

FISICA II

LEIS E NEWTON

Atividades Práticas Supervisionadas da Faculdade Anhanguera de Sorocaba,

sob orientação do Professor Roberto Rocha de Carvalho.

SOROCABA

ABRIL/2014

RESUMO

Neste trabalho abordamos que a segunda lei de Newton em casos reais em que a força resultante não é somente utilizada em mecânica, mais também é usada para calcular força elétrica.

Em elétrica os prótons do interior de seu interior esta sujeito a uma força elétrica, a qual a força manda o próton em sentido ao núcleo ou em sentido oposto do núcleo.

No caso como exemplo será citado o acelerador de partículas LHC que é uma maneira bem visível de comprovar a segunda lei de Newton em força elétrica.

INTRODUÇÃO

Para realizarmos este trabalho tivemos que fazer um estudo s obre a Segunda Lei de Newton, que diz que a força resultante sobre um corpo é igual ao produto da massa pela aceleração.

Logo temos:

F= m x a

Iremos mostrar por formulas e cálculos que a segunda lei de Newton não se aplica somente em força mecânica mais também em força elétrica.

Será feito um cálculo de uma aplicação de força elétrica sobre um feixe de prótons, que nos dará uma resultante da aceleração que cada próton adquira com uma determinada força elétrica aplicada, mais tudo desprezando a força magnética e a força gravitacional.

Para fazermos os cálculos ao invés de prótons usaremos partículas de chumbo para calcular, pois sua massa é 207 vezes que a de um próton.

Também será feito um cálculo para determinar a velocidade de cada próton sobre uma determinada força magnética, e também será determinado a fração da velocidade da luz do valor adquirido no instante da velocidade do próton.

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 Fm aplicada ao próton.

Nessas condições, desenhar no esquema o diagrama das forças que atuam sobre o 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 = 1x1015 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 mp = 1,67 X 10-24 g.

Atenção: Desprezar a força gravitacional e a força magnética.

Se:

Fe= 1N | mp= 1,67 x 10-24g ou 1,67x10-27kg

F = m x a

"a=" "Fe" /"mp" ="a =" 1/〖1,67 x 10〗^(-27) ="a= 5,988m/" "s" ^2

Passo 3 (Equipe)

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