Origem do Exercício
Considere as seguintes afirmações:
- A relação entre a energia total e momento linear para um fóton pode ser obtida da relação relativística, tomando a massa de repouso do fóton infinita.
- Duas partículas com o mesmo momento linear e mesma energia total relativística possuem, necessariamente, a mesma massa de repouso.
- Um elétron em repouso emite um fóton e, por isso, sua massa de repouso é diminuída.
- Apenas é verdadeira.
- Apenas é verdadeira.
- Apenas é verdadeira.
- Apenas e são verdadeiras.
- Apenas e são verdadeiras.
- Apenas e são verdadeiras.
- Todas as afirmativas são verdadeiras.
- Nenhuma afirmativa é verdadeira.
Passo 1
“A relação entre a energia total e momento linear para um fóton pode ser obtida da relação relativística, tomando a massa de repouso do fóton infinita.”
FALSO
Ok, esse aqui é meio complicado, até porque eu não entendi exatamente o que ele quer dizer. Mas vamos tateando aqui. Vamos só dizer que o fóton é uma “partícula de luz”.
Existem duas relações relativísticas onde aparecem a energia total e o momento linear.
Ok, na primeira, o momento linear do fóton e a sua energia se relacionam simplesmente fazendo .
Bem, isso não depende muito da massa dele (embora tenhamos deduzido a relação anterior pra uma partícula de massa na teoria, se considerarmos ela válida independentemente disso, então a massa não faz mais diferença).
Na segunda, se fizermos , vai dar ruim, porque significa que a energia do fóton é infinita.
Agora, se fizermos , teremos:
Olha que coisa, a mesma relação de antes! Pois é, na verdade o fóton é uma partícula de massa zero!!!!
Passo 2
“Duas partículas com o mesmo momento linear e mesma energia total relativística possuem, necessariamente, a mesma massa de repouso.”
VERDADEIRO
Ok, vamos pegar a relação anterior onde de fato a massa fez alguma diferença.
Dessa relação, temos que:
Sendo a massa de repouso. Assim, se duas partículas tiverem mesma energia total e mesmo momento linear , então a sua massa de repouso é a mesma (lembrando que é uma constante).
Passo 3
“Um elétron em repouso emite um fóton e, por isso, sua massa de repouso é diminuída.”
FALSO
A massa de repouso de uma partícula fundamental (que é o caso do elétron) é sempre a mesma: ela nunca varia. Isso porque ela é uma propriedade da partícula, assim como sua carga elétrica.
Nesse caso, um elétron em repouso não pode nunca emitir um fóton, porque violaria a lei da conservação da energia.
Mas e são sempre positivos, logo isso é impossível.
A resposta então é a letra , apenas é verdadeira.
Resposta
Letra
Apenas é verdadeira.