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Enunciado

Física - Halliday - Vol 3- Ed: 4º - Capítulo 26.Exercícios e Problemas - Ex. 84

Uma partícula alfa (que consiste em dois prótons e dois nêutrons é acelerada, num acelerador de Van de Graaff, através de uma diferença de potencial de 1 ,0MV. (a)Que energia cinética ela adquire? b)Que energia cinética adquiriria um próton nas mesmas circunstâncias? (c) Qual das duas partículas atinge maior velocidade, partindo do repouso?

Passo 1

E aí gurizada tudo belezinha? O enunciado pede que a gente determine que energia cinética ela adquire?

K = 2 a Δ V = 2 1.6 × 10 - 19 C 1.0 × 10 6 V

= 3.2 × 10 - 12 J

Passo 2

(b) Que energia cinética adquiriria um próton nas mesmas circunstâncias?

K = a Δ V = 1.6 × 10 - 19 C 1.0 × 10 6 V = 1.6 × 10 - 12 J

Passo 3

Qual das duas partículas atinge maior velocidade, partindo do repouso?

( c )   C o m o   K = m v 2 / 2 ,   t e m o s

v = 2 K m = 2 q Δ V m .

Como a partícula α tem o dobro da carga de um próton e 4 vezes mais massa, a razão das velocidades finais é v p / v α = 2 . Para Δ V = 10 6 Volts, temos

v p = 1.4 × 10 7 m s                                                       v α = 9.8 × 10 6 m / s

Resposta

a . 3.2 × 10 - 12 J

b. 1.6 × 10 - 12 J

c. v p = 1.4 × 10 7 m s                                                       v α = 9.8 × 10 6 m / s

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