Em 10 de setembro de 2008, a Organização Européia para Pesquisa Nuclear (sigla internacional CERN) ligou pela…

Questão

Em 10 de setembro de 2008, a Organização Européia para Pesquisa Nuclear (sigla internacional CERN) ligou pela primeira vez o acelerador de partículas Grande Colisor de Hádrons (LHC, em inglês), máquina com a qual se espera descobrir partículas elementares que comprovarão ou não o modelo atual das partículas nucleares. O colisor foi construído em um gigantesco túnel circular de 27 km de comprimento, situado sob a fronteira entre a Suíça e a França e a uma profundidade de 50 a 120 m. Prótons são injetados no tubo circular do LHC e, após algum tempo em movimento, atingem velocidades próximas à da luz no vácuo (c). Supondo que após algumas voltas os prótons atinjam a velocidade constante de 0,18c, com base nas informações acima e desprezando os efeitos relativísticos, determine: Quantas voltas os prótons dariam ao longo do túnel no intervalo de um minuto. (UFPR 2009)

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

As plantas de ambientes mais secos geralmente tendem a apresentar as folhas bastante reduzidas, transformadas em espinhos, para evitar a perda excessiva de água para o ambiente. O caule é clorofilado e com parênquima de reserva bastante desenvolvido, mantendo a umidade em seu interior O número de voltas descritas pelo próton é dado por: n = s/L = v.t/L = (0,18.c).t/L , onde s é o espaço total percorrido pelo próton, L é o comprimento do túnel, e v é a velocidade do próton. Nesta equação levou-se em consideração que o movimento é uniforme e, portanto, s = v.t. Substituindo os valores resulta: n = (0,18.3x10^8.60)/(27x10^3) = (324x10^7)/(27x10^3) = 1,2x10^5 voltas. 1,2,3-Propanotriol Usar o teorema de Pitágoras nos triângulos retângulos ABE e ABC para obter os valores AE = 5cm e AC = 4\sqrt{2} cm. Assim o perímetro será AE + CE + AC = 5 + 1 + 4\sqrt{2} = 6 + 4\sqrt{2} cm.

Explicação

Calcular primeiro o perímetro do túnel para determinar a distância de uma volta, depois usar a velocidade linear para encontrar o número de voltas em um minuto e, por fim, calcular a velocidade angular dividindo o deslocamento angular pelo tempo.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em 10 de setembro de 2008, a Organização Européia para Pesquisa Nuclear (sigla internacional CERN) ligou pela primeira…
• Aceleradores de partículas são ambientes onde partículas eletricamente carregadas são mantidas em movimento, como as…
• Uma tecnologia capaz de fornecer altas energias para partículas elementares pode ser encontrada nos aceleradores de…
• Em um detector usado para analisar feixes de partículas, um próton entra perpendicularmente em uma região de campo…
• Em um laboratório brasileiro de física de altas energias, pesquisadores acompanham um próton que se move com velocidade…
• Em um anel de armazenamento, um feixe de partículas ultrarrápidas passa repetidamente por um detector fixo no…