Modelo Educacional de um acelerador magnético circular de partículas

Resumo

Neste trabalho são apresentados os resultados da experiência de projetar e construir uma maquete educativa de um acelerador de partículas, fazendo a conexão com o acelerador de partículas real, por meio de uma explicação sucinta e qualitativa de conceitos teóricos envolvidos, visando a contribuição com o ensino e divulgação de física. Na primeira parte introduzimos de forma simples e conceitual os conceitos e leis físicas envolvidas no Acelerador de Partículas real, elaboramos uma explicação sobre a aceleração de partículas carregadas, os efeitos relativísticos, o fenômeno da colisão de partículas eletricamente carregadas se movimentando a velocidades próximas da luz e os seus resultados surpreendentes, explicados pela Física da Eletrodinâmica Quântica. Na segunda parte, descrevemos a construção da nossa versão do acelerador de partículas como maquete educativa, elaboramos uma descrição das partes físicas do acelerador desenhadas e logo impressas em impressora 3D, da construção da bobina, dos circuitos elétricos de controle e potência comandados pelo uso de uma placa de Arduino Nano com seu respectivo programa. Como objeto motivador e de divulgação da física, esta maquete foi apresentada em evento de Extensão da nossa unidade universitária no evento “Venha nos Conhecer” de 2023 para fornecer um melhor entendimento sobre estes fenômenos aos alunos e professores de ensino médio da nossa região.