Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 21.1 - Ex. 84
Um núcleo de ouro está a () de um próton, que está inicialmente em repouso. Quando o próton é liberado, ele se afasta aceleradamente devido à repulsão gerada pela carga do núcleo de ouro. Qual é a rapidez do próton a uma distância muito grande (considere que seja infinita) do núcleo de ouro? (Considere que o núcleo de ouro permaneça estacionário).
Passo 1
Vamos aplicar o teorema da energia cinética. Suponha que o próton esteja a uma distância do núcleo de ouro. Sendo assim, a força entre eles é:
Logo,
Passo 2
Dessa maneira, temos que
Substituindo os dados (lembrando que a carga do próton vale e a carga do núcleo de ouro vale , onde é o número atômico. Assim,
Resposta
A velocidade vale aproximadamente
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