Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 44.Problemas - Ex. 54
Um méson (Problema 44.53) em repouso decai do seguinte modo: . A estranheza desse méson é igual a . a) Calcule a energia cinética do méson (Suponha que os dois produtos do decaimento tenham a mesma energia cinética, visto que suas massas são iguais.) b) Explique por que o decaimento não foi observado. c) Cite motivos pelos quais os decaimentos e não foram observados.
Passo 1
a) A energia de repouso do méson é dado enunciado no Problema 44.53, usando a energia de repouso dos mésons e , a gente faz a diferença para encontrar o que sobrou de energia no processo. Essa energia é que será a energia cinética dos produtos:
Como os dois mésons possuem a mesma massa de repouso, a energia cinética de cada é metade do valor da energia que sobrou:
Passo 2
Esse decaimento não acontece porque a energia dos produtos é maior do que a dos reagentes. Calculamos na letra (a) a energia que sobrou da reação, se nos produtos houvesse um a mais, que tem energia de , a energia seria:
O que é impossível.
Passo 3
c) Os decaimentos não são observados porque o méson possui estranheza enquanto os produtos da primeira reação
possuem estranheza e isso viola a conservação de estranheza.
No caso do outro decaimento
A estranheza total dos produtos é e isso também viola a conservação.