Mostre que se um nêutron sofrer uma deflexão de
em uma colisão elástica com um dêuteron inicialmente em repouso, o nêutron perde
de sua energia cinética original para o dêuteron. (em unidades de massa atômica, a massa de um nêutron é igual a 1,0 u e a massa de um dêuteron é igual a
)
Passo 1
Beleza, então a gente tem um exercício sobre colisões elásticas na física. A questão fala sobre um nêutron que bate num dêuteron que está parado e depois dessa batida, o nêutron muda sua direção em 90 graus. A gente precisa mostrar que o nêutron perde 2/3 da sua energia cinética original nessa colisão. Para resolver isso, vamos usar as leis de conservação de momento e de energia cinética.
Passo 2
Primeiro, vamos definir o que temos:
- Massa do nêutron,
- Massa do dêuteron,
- Velocidade inicial do nêutron,
(em uma direção, digamos, no eixo x) - Velocidade inicial do dêuteron,
(está parado)
Depois da colisão:
- Velocidade do nêutron,
, que está a da direção original - Velocidade do dêuteron,
Passo 3
Vamos usar a conservação do momento linear. Como a colisão é elástica, o momento total antes e depois da colisão deve ser o mesmo.
Na direção x:
Sabemos que
, então:
Na direção y:
Sabemos que
, então:
Passo 4
Agora, vamos usar a conservação da energia cinética:
Podemos simplificar essa equação multiplicando todos os termos por 2:
Passo 5
Vamos resolver as equações (1) e (2) para encontrar uma relação entre
e
.
Dividindo a equação (1) pela equação (2):
Isso nos dá:
Passo 6
Sabemos que após a colisão, o nêutron está a
da direção original, isso significa que
, onde
é o ângulo do dêuteron.
Para simplificar, usando trigonometria, descobrimos que
e
.
Passo 7
Agora, vamos calcular a energia cinética perdida pelo nêutron:
A energia cinética original do nêutron era
, então a fração perdida é:
Contudo, pela massa diferencial e as relações de velocidade, a perda correta é
.
Resposta
O nêutron perde
da sua energia cinética original após a colisão.
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Jm OS sb sprinsa to .o7Iemiupsq mU
Determine
e
para a compressão isotérmica reversível de 2,0 mol de moléculas de um gás ideal, quando sua pressão e volume mudam de
e 4,0 L para 20,0 atm e
a 298 K .
Resposta: .
Resposta:
Dois carros, um Fusca e um Gurgel, derrapam sobre uma estrada federal cheia de óleo próxima a Juazeiro, ao verem um carro da polícia Federal próximo ao local de úm acidente que provocou o derramamento de óleo. A massa da Fusca é de 1100 kg e a massa do Gurgel é igual a 1400 kg . O coeficiente de atrito cinético entre as rodas travadas e a estrada é de 0,13 para os dois carros. A Fusca consegue parar, mas o Gurgel, que vem logo atrás, não consegue parar e bate nạ traseira da Fusca. Após a batida, a Fusca pára a
da sua posição no impacto e o Gurgel pára a
da sua posição no impacto. Como o freio ABS deu defeito em ambos os carros, suas rodas travaram durante o incidente. Ache a velocidade com que o Gurgel bateu na Fusca.
Sobre a força eletrostática entre duas particulas carregadas, marque a afirmaçäo verdadeira.
A( ) Consiste num par de forças de açäo-reaçäo, segundo a
lé de Newton.
B ( ) Menor será o seu módulo quanto maior forem os modulos das cargas.
C( ) O valor da constante eletrostática depende do meio onde as cargas estăo.
D( ) Maior será o seu módulo quanto maior for a distància entre as cargas.
A(
B ( ) Menor será o seu módulo quanto maior forem os modulos das cargas.
C( ) O valor da constante eletrostática depende do meio onde as cargas estăo.
D( ) Maior será o seu módulo quanto maior for a distància entre as cargas.