Questão 15
FUVEST 2010
(FUVEST - 2010 - 2 fase - Questão 15)
Um consórcio internacional, que reúne dezenas de países, milhares de cientistas e emprega bilhões de dólares, é responsável pelo Large Hadrons Colider (LHC), um túnel circular subterrâneo, de alto vácuo, com 27 km de extensão, no qual eletromagnetos aceleram partículas, como prótons e antiprótons, até que alcancem 11.000 voltas por segundo para, então, colidirem entre si. As experiências realizadas no LHC investigam componentes elementares da matéria e reproduzem condições de energia que teriam existido por ocasião do Big Bang.
a) Calcule a velocidade do próton, em km/s, relativamente ao solo, no instante da colisão.
b) Calcule o percentual dessa velocidade em relação à velocidade da luz, considerada, para esse cálculo, igual a 300.000 km/s.
c) Além do desenvolvimento científico, cite outros dois interesses que as nações envolvidas nesse consórcio teriam nas experiências realizadas no LHC.
Gabarito:
Resolução:
a) Se as partículas dão 11000 voltas por segundo em um tubo de 27km de extensão:
Isso em um segundo, sendo assim a velocidade do próton é:
b) A velocidade da luz pode ser expressa como:
Sendo assim, o percentual será:
c) Além do desenvolvimento científico, podemos destacar outros interesses como:
Avanços tecnológicos: As pesquisas e experimentos realizados no LHC frequentemente demandam tecnologias de ponta em áreas como computação, engenharia, materiais avançados, indústria bélica, entre outras.
Prestígio e reconhecimento global: Participar de projetos científicos de grande escala, como o LHC, pode aumentar o prestígio de uma nação no cenário internacional. Contribuir para descobertas significativas na física de partículas pode elevar a reputação científica e tecnológica do país, demonstrando seu compromisso com a excelência científica e a inovação.
Desenvolvimento educacional e oportunidades de formação: O LHC oferece oportunidades únicas de pesquisa e treinamento para estudantes, cientistas e engenheiros de diversas partes do mundo. A participação em projetos relacionados ao LHC pode enriquecer a educação e a formação de recursos humanos altamente qualificados.
Benefícios econômicos e industriais: As tecnologias desenvolvidas para o LHC podem ter aplicações comerciais e industriais além da pesquisa científica. Empresas e indústrias podem se beneficiar dos avanços tecnológicos surgidos desses projetos, resultando em inovações que impulsionam o crescimento econômico, como o setor energético.