23 - (UFPA 2011)  O acelerador de partículas LHC, o Grande Colisor de Hadrons (Large Hadron Collider), recebeu da imprensa vários adjetivos superlativos: “a maior máquina do mundo”, “o maior experimento já feito”, “o big-bang recriado em laboratório”, para citar alguns. Quando o LHC estiver funcionando a plena capacidade, um feixe de prótons, percorrendo o perímetro do anel circular do acelerador, irá conter 10¹⁴ prótons, efetuando 10⁴ voltas por segundo, no anel. Considerando que os prótons preenchem o anel uniformemente, identifique a alternativa que indica corretamente a corrente elétrica que circula pelo anel.

Dado: carga elétrica do próton 1,6 x 10^-19 C

(A) 0,16 A

(B) 1,6 x 10^-15 A

(C) 1,6 x 10^-29 A

(D) 1,6 x 10^-9 A

(E) 1,6 x 10^-23 A

Resolução:        

n = 10¹⁴ P                               

f = 10⁴  vol/seg

Q = n . e

Q = 10¹⁴ . 1,6 . 10 ^-19 C

Q = 1,6 . 10^-5 C

f = 1/t

t = 1 / f

t = 1 / 10⁴  = 10 ^{- 4} s

I  =  ∆Q / ∆ t

I = 1,6 . 10 ^{– 5} / 10 ^{– 4}

I = 1,6 . 10 ^{– 1}

I = 0,16 A