Raios Cósmicos de Energia Extrema - Guia do aluno, questão 1.1

Questão 1.1

Ec => Energia cinética (J, ou eV);

 n => nº de mol (mol); 

m => massa da particula (g);

M => massa molar da partícula (g/mol);

M(prótão) = M(neutrão) = 1g/mol;

1J = 10^19 eV;

nº de avogadro = 6,022x10^23;

n = m/M;

Ec Raio Cósmico => 1J/Protão;

Ec Maçã => 10^19eV/(nºprotões + nºneutrões);

m(maçã)=100g

n=100/1 <=> n=100 mol

Utilizando o nº de avogadro:

1mol     - 6,022x10^23 particulas

100mol - x

x=100x6,022x(10^23) <=> x=6,022x10^25 particulas

Ec(maçã) = 10^19(eV)/6,022x10^25 <=> Ec = (1,66x10^-7) eV / particula

Resposta à questão: Existem aproximadamente 6,022x10^25 particulas na maçã em estudo. A Ec média por protão (ou por neutrão), é de 1,66x10^-7 eV /Protão, enquanto que no raio cósmico é de 1eV / Prótão.

Projeto Internacional "O Universo, um mundo por descobrir - raios cósmicos de energia extrema"

 O projeto internacional, "O universo, um mundo por descobrir - raios cósmicos de energia extrema" implementado neste ano letivo 2013/2014 na Escola Secundária de Sá da Bandeira (Santarém)  pretende promover a cultura científica e a educação para a ciência e tecnologia, através de uma intervenção colaborativa com outras escolas a nível internacional. Para além deste trabalho colaborativo, onde os profissionais da educação tomarão parte ativa, foi estabelecida uma parceria com uma instituição ligada à ciência e à tecnologia, o Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP) permitindo, assim, realizar um trabalho que permita aos alunos obter uma visão alargada e abrangente daquilo que se pretende.

 Existem outras parcerias a nível internacional, nomeadamente: O Instituto Manuel Cañadas de Granada, aliado a mais quatro Institutos da Junta de Andalucía da região de Granada em Espanha; Liceo n.º 1 Mario W. Long, Young, Rio Negro, Uruguai; e uma escola de Puebla, Escuela Secundaria CEM, no México. 

Existirá ainda um contacto direto com dados reais fornecidos pelo Observatório de Astronomia Pierre Auger, situado na Argentina.

Para além da vertente científica importa salientar a promoção da cidadania, pois está previsto um contacto direto com os alunos das escolas parceiras neste projeto, através das novas tecnologias e culminando num encontro presencial num dos países participantes (Espanha).

O tema escolhido pelos alunos de Física do 12.º ano (12.ºE) foi o dos raios cósmicos de energia extrema, os raios cósmicos são um assunto com grande capacidade de interessar e motivar, estabelecendo pontes entre a física de partículas e a astrofísica, sendo um percurso natural do infinitamente grande ao infinitamente pequeno.

Este projeto tem como dinamizadores os professores do Grupo 510 de Física e Química da Escola Sec. de Sá da Bandeira e uma professora do Grupo 500 de Matemática.