Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 41.Problemas - Ex. 60
a) Se o momento angular intríncico de spin S da Terra tivesse os mesmos limites que os elétrons, qual seria a velocidade angular de spin de nosso planeta ao redor de seu eixo? Para simplificar os cálculos sem prejudicar a racionalidade da resposta, suponha que a Terra seja uniforme.
b) Poderiamos, em principio, usar o método da parte (a) para determinar a velocidade angular de spin do elétron? Por quê?
Passo 1
Vamos tratar a Terra como um elétron.
O momento angular intríncico do spin do elétron é:
O momento angular da Terra girando é:
Onde . (Podemos considerar esse momento de inércia pois estamos aproximando que a Terra é uma esfera).
Passo 2
a) Usando
E isolando , temos que a velocidade angular de spin do nosso planeta é:
Passo 3
b) Não poderíamos usar essa abordagem no elétron porque, na física quântica, não a vemos no sentido clássico como uma bola giratória.
A velocidade angular que acabamos de calcular para a Terra certamente seria mascarada pelo seu atual ângulo de rotação de uma revolução por dia.
Resposta
a)