Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 37.Exercícios - Ex. 32
32. Aniquilamento. No chamado aniquilamento próton-antipróton, um próton colide com um antipróton (um próton com carga negativa) e ambos desaparecem produzindo radiação eletromagnética. Supondo que cada partícula possua massa igual a e que elas estejam em repouso imediatamente antes da colisão, calcule a energia total da radiação eletromagnética. Forneça sua resposta em joules e em elétrons-volt.
Passo 1
O truque para resolver esse problema é prestar atenção quando o enunciado fala que as partículas estão em repouso imediatamente antes da colisão.
Mas por que eu falei isso? Porque nessa situação cada partícula só tem energia de repouso dada por:
Então a energia total vai ser dada por:
Só que vamos encontrar esse resultado em Joules e o enunciado quer em elétrons-volt, então basta usar a seguinte conversão.
Passo 2
Vamos então encontrar a energia total da radiação eletromagnética, temos:
Lembrando que , a massa foi dada no enunciado, então temos que:
Passando para elétrons-volt, temos:
Prontinho, encontramos o que queríamos.