Q227879 - FUNIVERSA Perito Criminal - Física 2012
Assuntos: Física ModernaFísica Atômica e Nuclear
Na questão , caso seja necessário, considere as seguintes informações.
1) As grandezas vetoriais estão representadas por letras em negrito. Por exemplo, a letra F (em negrito) indica o vetor força, enquanto a letra F (sem negrito) indica o módulo do vetor força.
2) As expressões trigonométricas estão abreviadas da seguinte forma:
seno = sen
cosseno = cos
tangente = tg
3) A aceleração da gravidade está representada por g = 10 m/s2.
O cíclotron é um dispositivo utilizado para acelerar partículas, como prótons, até energias cinéticas muito elevadas. O princípio de funcionamento de um cíclotron baseia-se no fato de que o período de movimento de uma partícula eletricamente carregada, quando em órbita circular em um campo magnético uniforme, independe da velocidade da partícula. Utilizando um campo elétrico que varia periodicamente, é possível acelerar uma partícula carregada e lançá-la em um campo magnético uniforme para que ela descreva a órbita semicircular esperada e retorne à região de campo elétrico para ser novamente acelerada. A figura a seguir mostra um esquema de um cíclotron.
As partículas partem do centro da estrutura e, à medida que são aceleradas, suas órbitas circulares tornam-se cada vez maiores.
A respeito do cíclotron e considerando que a massa do próton é igual a 1,6 . 10 –27 kg e que o cíclotron utiliza um campo magnético de 2,0 T para acelerar prótons em uma órbita de raio máximo igual a 1,0 m, assinale a alternativa que apresenta a energia, em MeV, de um próton que emerge do cíclotron.