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ID
1555411
Banca
UERJ
Órgão
UERJ
Ano
2015
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Aceleradores de partículas são ambientes onde partículas eletricamente carregadas são mantidas em movimento, como as cargas elétricas em um condutor. No Laboratório Europeu de Física de Partículas – CERN, está localizado o mais potente acelerador em operação no mundo. Considere as seguintes informações para compreender seu funcionamento:


• os prótons são acelerados em grupos de cerca de 3000 pacotes, que constituem o feixe do acelerador;

• esses pacotes são mantidos em movimento no interior e ao longo de um anel de cerca de 30 km de comprimento;

• cada pacote contém, aproximadamente, 1011 prótons que se deslocam com velocidades próximas à da luz no vácuo;

• a carga do próton é igual a 1,6 × 10-19 C e a velocidade da luz no vácuo é igual a 3 × 108 m × s-1.

Nessas condições, o feixe do CERN equivale a uma corrente elétrica, em ampères, da ordem de grandeza de:

Alternativas
Comentários
  • De acordo com o enunciado, tem-se:
    Q = n . e
    Q = carga elétrica
    n = número de prótons = 3000 . 1011
    e = carga do próton = 1,6 . 10–19 C

    Q = n . e =  3000 . 1011.1,6 . 10–19  
    Q = 4,8 . 10–5 C


    A corrente elétrica (i) é dada por:
    i = Q . tempo

    O tempo (t) percorrido pela carga é dado por:
    t = espaço percorrido / velocidade da luz
    t = 30 . 103 / 3 . 108

    t = 10-4 s

    Finalizando,

    i = 4,8 . 10–5 . 10-4

    i = 0,48 A, equivalendo assim a uma corrente elétrica da ordem de grandeza de 100.

    Resposta A)

  • Q = n * e

    Q = 3000 * 10^11 * 1,6 * 10 ^-19;

    -> 3000 * 10^11 * 1,6 * 10 ^-19 = i * (3 * 10 ^ 8) / (30000)

    -> i = 4,8 * 10 ^-1, como 4,8 > 3,16 --> 10 ^ -1 + 1 --> 10 ^0