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Exercícios Resolvidos de Conservação do Momento Linear

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Enunciado

Em um experimento de colisão nuclear, mediu-se o espalhamento de partículas α , de massa m e velocidade inicial v → α = v α i ^ , após elas colidirem com núcleos de ouro em repouso e de massa M . Sabe-se que as forças externas são desprezíveis. Se a velocidade da partícula α medida após a colisão é v → = v j ^ , pode-se afirmar que:

a) a velocidade do núcleo de ouro após a colisão é V → = m M v α i ^ - v j ^

b) a velocidade do núcleo de ouro após a colisão é V → = m M + m v α i ^ - v j ^

c) a velocidade do núcleo de ouro após a colisão é V → = m M + m v α i ^ + v j ^

d) a velocidade do núcleo de ouro após a colisão é V → = m M v i ^ - v α j ^

e) a velocidade do núcleo de ouro após a colisão é V → = - v j ^

Passo 1

O enunciado nos diz que as forças externas são desprezíveis, portanto, vamos usar a conservação do momento linear!

p → i = p → f

Passo 2

No momento inicial, temos:

p → i = m v → α + M 0 →

p → i = m v α i ^

Já no momento final, temos:

p → f = m v → + M V →

p → f = m v j ^ + M V →

Passo 3

Conservando o momento:

m v α i ^ = m v j ^ + M V →

Logo:

V → = m M ( v α i ^ - v j ^ )

Resposta

(a)

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