Question

Existem vários modelos de aceleradores de partículas,
que são máquinas que levam, no interior de uma tubulação,
feixes de partículas até um alvo específico para quebrar
um átomo, entrar em choque com partículas subatômicas
ou entender a formação de um material. O mais recente
exemplar desse tipo de máquina no Brasil é um mícrotron,
projetado e construído por pesquisadores do Instituto de
Física (IF) da Universidade de São Paulo (USP), que hoje
opera com feixes de energia de 1,9 MeV (3,0 . 10-13 J).
O objetivo para os próximos cinco anos é atingir os 38 MeV
(6,0 . 10-12 J), que o transformarão na única máquina no
mundo com essa configuração.

Considerando a carga elementar como 1.6. 10-18 C, o
aumento da tensão elétrica proporcionada pelo microtron
em cinco anos será mais próximo de​

Answer 1

Para que o acelerador de partículas subatômicas da Instituto de Física da USP opere numa faixa de 38MeV, o potencial elétrico sobre essa carga deve aumentar 3,5625.10⁶V.

O tensão ou potencial elétrico é dado pela razão entre energia elétrica e carga elétrica, sendo a tensão diretamente proporcional a energia e inversamente proporcional a carga, isso é expresso matematicamente por:

$v=\frac{E_p}{q}$

logo, podemos calcular:

• Para 1,9MeV

$v=\frac{E_p}{q}\\ \\ v=\frac{3.10^-^1^3}{1,6.10^-^1^8} \\ \\ v=1,875.10^5V$

• Para 38MeV

$v=\frac{E_p}{q}\\ \\ v=\frac{6.10^-^1^2}{1,6.10^-^1^8} \\ \\ v=3,75.10^6V$

a diferença entre esses dois potenciais é de 3,5625.10⁶V.