Uma partícula de massa
e energia cinética de
colide com uma partícula estacionária de massa
. Depois da colisão, as duas partículas ficam unidas. Determine:
a) A magnitude do momento inicial do sistema.
a) A magnitude do momento inicial do sistema.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre duas partículas que colidem e acabam se unindo. A gente está no campo da Física Relativística, porque os valores de massa e energia estão em unidades de MeV/c² e MeV. Para resolver essa parte, a gente precisa calcular o momento inicial do sistema, ou seja, antes da colisão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o momento de uma partícula é dado por
, onde
é a energia total da partícula,
é a massa, e
é a velocidade da luz.
Passo 3
A partícula em movimento tem uma massa de
e uma energia cinética de
. A energia total
dessa partícula é a soma da energia de repouso e da energia cinética:
Passo 4
Agora, vamos calcular o momento dessa partícula usando a fórmula:
Passo 5
A outra partícula está parada, então o momento dela é zero. Portanto, o momento inicial total do sistema é apenas o momento da partícula em movimento:
Resposta
A magnitude do momento inicial do sistema é aproximadamente
.