Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 94
Um núcleo de (tório) em repouso se decompõe em um núcleo de (rádio) com a emissão de uma partícula alfa. A energia cinética total dos fragmentos resultantes da decomposição é . Uma partícula alfa possui da massa de um núcleo de de . Calcule a energia cinética a) do núcleo de de em recuo e b) da partícula alfa.
Passo 1
Podemos supor o caso de que inicialmente temos uma parícula e que ao “explodir”, essa libera uma partícula e uma partícula alfa. Desta forma podemos usar a conservação de energia e momento afim de determinar qual deve ser a energia cinética da partícula alfa, apenas conhecendo a quantidade de calor liberada e a massa de ambas as partículas.
Passo 2
- Usando a conservação de energia, temos que
Onde é o calor liberado na explosão.
Já trabalhando com a conservação de momento, teremos que
Substituindo na equação anterior, ficamos com
Assim podemos escrever que
Logo a Enegia cinética de 1 será
Sendo assim podemos supor que para a partícula alfa, teremos