Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 12º - Capítulo 23.Problemas - Ex. 68
Partículas alfa (massa=, carga ) são lançadas contra um alvo que consiste de uma folha ouro. Podemos modelar o núcleo do ouro como uma esfera uniforme de carga supor que o ouro não se move.
(a) Se o raio do núcleo do ouro for , qual é a velocidade escalar mínima necessária às partículas alfa quando elas estão distantes para atingir a superfície do núcleo de ouro? (Despreze os efeitos relativistas).
(b) Forneça boas razões físicas para ignorar os efeitos dos elétrons orbitais quando a partícula alfa estiver fora das órbitas dos elétrons e dentro das órbitas dos elétrons.
Passo 1
letra a)
Podemos relacionar velocidade com potencial elétrico.
Como assim?????
Conservação de energia!!!!
Vamos considerar as partículas alfa partindo do repouso
Considerando o potencial no infinito igual a zero
A carga das partículas alfa é .. Já a carga do outro é
Substituindo os valores temos:
Passo 2
letra b)
fora das órbitas dos elétrons
O átomo é neutro.
dentro das órbitas dos elétrons
Podemos considerar os 79 elétrons como uma casca esférica uniforme que não produz campo elétrico interno. O único campo elétrico é do núcleo.
Resposta
letra a)
letra b) fora das órbitas dos elétrons : O átomo é neutro.
dentro das órbitas dos elétrons : casca esférica uniforme que não produz campo elétrico interno.