Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 18.Problemas - Ex. 68

Uma caixa cubida de 1,25 m de aresta contém 2500 abelhas zangadas, voando aleatoriamente com uma velocidade de 1,10m/a. Podemos imaginas esses insetos como esferas de 1,50 cm de diâmetro. Em média, a) que distancia percorre uma abelha típica entre colisões, b) qual é o tempo médio entre as colisões e c) quantas colisões por segundo sofre uma abelha?

Passo 1

As equações derivadas na subseção Colisões entre Moléculas na Seção 18.3 podem ser aplicadas para as abelhas. A distância média que uma abelha viaja entre colisões é o caminho livre médio, λ . O tempo médio entre colisões é o tempo livre médio, t s i g n i f i c a t i v o . O número de colisões por segundo é

d N d t = 1 t s i g n i f i c a t i v o

Temos que V = 1,25 m 3 = 1,95   m 3 r = 0,750 × 10 - 2 m v = 1,10 m / s N = 2500

Passo 2

  1. Para encontrarmos a que distancia percorre uma abelha típica entre colisões fazemos:

    2. λ = V 4 π 2 r 2 N = 1,95   m 3 4 π 2 0,750 × 10 - 2 m 2 ( 2500 ) = 0,780 m = 78,0   c m

    Passo 3

  2. E para calcularmos o tempo médio, usaremos a relação:

    3. λ = v t s i g n i f i c a t i v o

    Isso implica que

    t s i g n i f i c a t i v o = λ v = 0,780   m 1,10   m / s = 0,709   s

    Passo 4

  3. E encontraremos quantas colisões por segundo sofre uma abelha por:

d N d t = 1 t s i g n i f i c a t i v o = 1 0,709 s = 1,41 c o l i s õ e s s

O cálculo é válido apenas se o movimento de cada abelha for aleatório.

Resposta

  1. 78,0   c m
  2. 0,709   s
  3. 1,41 c o l i s õ e s s
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

42. Recipientes totalmente rígidos contêm n moles de gás ideal, sendo um hidrogênio ( H 2 ) e outro o neônio ( N e ) . Se são necessários 100J de calor para aumenter a temperatura do hidrogênio em 2,5
48. Prove que f ( v ) dada pela Equação ( 18.33 ) assume o valor máximo quando ϵ = k T . Use esse resultado para obter a Equação ( 18.34 ) .
a) Mostre que um projétil de massa m pode “escapar” da superfície de um planeta quando ele for lançado verticalmente com uma energia cinética maior que m g R p , onde g é a gravidade na superfície do
Dois mols de um gás monoatômico ideal passam pelo ciclo a b c . No ciclo completo, 800 J de calor fluem a partir do gás. O processo a b pcprre à pressão constante, e o processo b c , a volume constant
Uma função energia potencial geralmente usada para desrever a interação entre duas moléculas (Figura 18.8) é o potencial de Lennard- Jones com expoentes 6 e 12, U r = U 0 R 0 r 12 - 2 R 0 r 6 Onde r é