Considere o espalhamento elástico entre uma partícula alfa de massa m 1   =   4 m por um nêutron em repouso, de massa m 2 =   m como mostra a figura.

b. Qual é o ângulo entre a direção de recuo e a de incidência?

Passo 1

Eaew, belezinha?

Temos que encontrar o ângulo entre a direção de recuo e a de incidência. Vamos utilizar novamente o triângulo construído no item anterior, aproveitando a conservação do momento linear, e utilizar a lei dos senos.

Então vamos lá!

Passo 2

Temos pela lei dos senos que

P 2 f s e n θ 2 = P 1 f s e n θ 1

Temos também pelo item anterior que:

P 2 f = 2 P 1 i c o s θ 1 5

Então, substituindo na lei dos senos

s e n θ 2 = P 2 f s e n θ 1 P 1 f = 2 P 1 i c o s θ 1 5 s e n θ 1 P 1 f .

Passo 3

A fração da energia cinética incidente que vai para o nêutron é:

δ E = 0,4 .

Temos que a razão entre a energia cinética final total e a inicial é igual a 1, então

δ E + P 1 f 2 P 1 i 2 = 1

P 1 i P 1 f = 1 1 - δ E = 1 0,6

Voltando para a relação de s e n θ 2 e substituindo

s e n θ 2 = 2 c o s θ 1 5 P 1 i P 1 f = 2 5 5 16 1 6 10 = 2 1 32

θ 2 = a r c s e n ( 1 32 ) = 20,7 ° .

A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!

Resposta

θ 2 = 20,7 ° ;

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