Enunciado

Um próton com uma energia cinética de 10 10   e V colide com um próton em repouso. Calcule (a) a velocidade do sistema, (b) a quantidade de movimento total e a energia total, no referencial L , (c) a energia cinética das duas partículas no referencial C .

Passo 1

E aí, beleza?? A velocidade do sistema é dada por:

V c = c 2 P E t o t = c E 2 - E 0 2 E + E 0 = c E - E 0 E + E 0

Sendo E = K + E 0 . Portanto:

V c = 0,918   c

Passo 2

A quantidade de movimento total e a energia total, no referencial L são:

P = 1 c E 2 - E 0 2 = 10,89   G e V / c

E t o t = E + E 0 = 11,87 G e V

Passo 3

Agora, no referencial C , as duas partículas possuem a mesma energia cinética, dado que possuem o mesmo momento. Nesse referencial, ambas as partículas irão possuir V c , dado que um dos prótons estava em repouso em L . Assim, vem:

γ V c = 2,52

Portanto:

K = γ V c - 1 E 0 ∴ K = 1,4   G e V

Resposta

(a)

V c = 0,918   c

(b)

P = 10,89   G e V / c

E t o t = 11,87 G e V

(c)

K = 1,4   G e V

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