Enunciado
Química - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 44.Problemas - Ex. 47
Calcule a energia cinética limite da reação se um feixe de prótons incidir em um próton em repouso.
Passo 1
A energia cinética transferida de um próton para o outro que está em repouso na colisão do feixe não é completamente transferida, já que, pela conservação do momento, o próton que está incidindo deve recuar depois de colidir. Vamos usar a equação de energia disponível para esse caso, já que as partículas são iguais e uma delas está em repouso:
A energia disponível é dada pela massa dos produtos (em termos de energia, a massa dos prótons e a energia dos K):
Passo 2
Agora isolamos que será a energia total do próton, tanto a energia cinética quanto a energia de repouso da massa (já que durante a colisão parte da massa da partícula pode se transformar em energia):
Substituindo os valores, e sabendo que para o próton :
Essa é a energia total do próton, como queremos a cinética:
Sendo que é a energia de repouso do próton, que será a própria massa dele já que a massa se conservou nessa colisão:
Essa será a energia cinética limite para esse tipo de colisão.