Uma partícula alfa, com energia cinética igual a (quando está muito longe), colide frontalmente com um núcleo de chumbo em repouso. Qual é a menor distância entre

as duas partículas? (Suponha que o núcleo de chumbo seja uma partícula puntiforme e que permaneça em repouso. O número atômico do chumbo é . A partícula alfa é um núcleo de hélio e possui número atômico igual a .)

Vem comigo que a gente detona com essa questão!

Quando a partícula colide com o núcleo de chumbo a energia cinética do sistema é zero já que fica em repouso momentaneamente e o núcleo também.

Toda essa energia cinética que tinha virou energia potencial elétrica entre o núcleo e a partícula, pela conservação de energia, então:

A energia potencial elétrica é dada por:

Onde vai ser a carga de , , e a carga do núcleo, , onde é a carga do próton . O que queremos encontrar então é o valor de .

Mas antes de começarmos a fazer contas, temos que passar a energia de para . Usando que:

Temos que:

Agora podemos ir as contas!