Um antipróton e um Deutéron em repouso dão origem a seguinte reação
na qual
é um nêutron e
é um méson
neutro. Determine a energia total do
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um antipróton (
) e um Deutéron (
) que estão parados e, quando se encontram, eles reagem formando um nêutron (
) e um méson
. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a energia total desse
. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de conservação de energia e de momento, que são fundamentais na física para entender como a energia e o movimento se comportam em reações desse tipo.
Passo 2
Primeiro, precisamos conhecer as massas das partículas envolvidas nessa reação. Vamos listar elas:
- Antipróton (
): massa - Deutéron (
): massa - Nêutron (
): massa - Méson
( ): massa
Esses valores são essenciais para calcularmos a energia total envolvida na reação.
Passo 3
Agora, vamos aplicar a conservação de energia. Como os dois primeiros partículas estão em repouso, a energia inicial total (
) é simplesmente a soma das suas massas multiplicadas por
:
Depois da reação, temos um nêutron e um
. A energia final (
) também é a soma das suas energias. Queremos encontrar a energia do
, então vamos considerar:
Como a energia é conservada:
Passo 4
Vamos isolar a energia do
na equação de conservação de energia:
Sabemos que:
E a energia do nêutron é:
Substituindo na equação:
Resposta
A energia total do méson
é de 1875 MeV.
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