Question

O LHC é o maior acelerador de partículas do mundo e está situado na fronteira entre a França e Suíça. Possui uma circunferência de 27 km, onde partículas eletricamente carregadas, como prótons, são lançados um contra outros a enormes energias, criando fenômenos físicos exóticos, como a criação de partículas pouco comuns. Suponha que os prótons sejam acelerados a uma velocidade que é 90% a velocidade da luz, qual a aceleração centrípeta sentida por essas partículas?

Answer 1

A aceleração centrípeta equivale aproximadamente a  1,7 x 10¹³ m/s².

A Velocidade da luz equivale a aproximadamente c = 3,0 x 10⁸ m/s.

A circunferência é de 27000 metros

C = 2·π·r

27000 = 2(3,14)r

r = 4299,36 metros

Uma velocidade equivalente a 90% da velocidade da luz equivale a -

V = 3 x 10⁸ x 0,90

V = 2,7 x 10⁸ m/s

A aceleração centrípeta pode ser calculada por meio da seguinte equação-

ac = V²/R

Onde,

V =  vetor velocidade tangente ao movimento

R =  raio da trajetória circular

Assim,

ac = (2,7 x 10⁸)²/4299,36

ac = 7,29 x 10¹⁶/4299,36

ac = 1695,60 x 10¹⁰

ac ≅ 1,7 x 10¹³ m/s²