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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 44.Exercícios - Ex. 15

No exemplo 44.4 mostramos que um feixe de prótons com energia igual a 800 G e V em uma colisão com um alvo de próton em repouso.

  1. Você foi contratado para fazer um projeto de atualização do acelerador para que ele possa dobrar o valor da energia disponível para uma colisão com um alvo em repouso. Qual é a energia necessária do feixe?
  2. Em uma experiência de colisão frontal entre dois feixes, qual é a energia necessária de cada feixe para fornecer uma energia disponível de 2 38,7   G e V = 77,4 G e V ?

Passo 1

Olá, tudo bem? Vamos resolver junto esse exercício? =D

Letra a)

Queremos saber a energia do feixe E m , para dobrar o valor da energia disponível E a = 2 38,7 G e V = 77,4 G e V , certo?

E esse é o caso no qual a energia disponível em uma colisão com o alvo em repouso, então podemos usar a expressão 44.11 do livro:

E a = 2 m c 2 E m

E a 2 = 2 m c 2 E m

E m = E a 2 2 m c 2 = 77,4 × 10 3 M e V 2 2 . ( 938,3 M e V ) = 3200 × 10 3 M e V = 3200 G e V

Certinho até aqui? =D

Passo 2

Letra b)

Para uma colisão frontal de feixe de partículas, temos que o momento linear total é zero (massas iguais e velocidades iguais), logo a energia disponível E a é a energia total de cada um dos feixes. A energia dos feixes é 77,4 G e V , então a energia de cada feixe vai ser metade desse valor:

E a = 38,7 G e V

Beleza?

Espero ter ajudado!

Vamos pra próxima?

Resposta

a ) 3200 G e V

b ) 38,7 G e V

Ver Outros Exercícios desse livro