Enunciado

  1. Qual é a máxima diferença de potencial pela qual um elétron pode ser acelerado se sua massa não exceder sua massa de repouso em mais de 1% do resto da massa?
  2. Qual é a velocidade de tal elétron, expresso como uma fração da velocidade da luz c? Faça o mesmo para um próton.

Passo 1

E ai gente, beleza?

Vem comigo fazer essa questão aqui!

Letra a:

Para o elétron:

1.01 m e   c 2 = e V 1.01 × 8.1867 × 10 - 14 = 1.6021 × 10 - 19 ⋅ V

V = 1.6021 × 10 - 19 1.01 × 8.1867 × 10 - 14 - 1 V   → V = 516.108 × 10 3   V

Calculando a velocidade:

1 2 m e v 2 = e V → v 2 = 2 e V m e v 2 = 2 × 1.6021 × 10 - 19 × 516.108 × 10 3 9.1091 × 10 - 31 ( m / s ) 2

v = 426.081 × 10 6 m s

Passo 2

Letra b:

Calculando o potencial para o próton:

1.01 m p c 2 = e V → V = 1.01 × 1.5032 × 10 - 10 1.6021 × 10 - 19 V

Calculando a velocidade:

v 2 = 2 e V m p → v 2 = 2 × 1.6021 × 10 - 19 × 947.6512 × 10 6 1.6725 × 10 - 27

v = 426.0897 × 10 6 m s

Resposta

  1. v = 426.081 × 10 6 m s
  2. v = 426.0897 × 10 6 m s
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