Enunciado

Prove que a quantidade de movimento de uma partícula pode ser escrita como:

p = E k 2 + 2 m 0 c 2 E k 1 2 c

Faça um gráfico de p / m 0 c como função de E k / m 0 c 2 .

Passo 1

E aí, beleza?? Sendo E = E k + m 0 c 2 , temos:

E 2 = m 0 c 2 2 + p c 2

Portanto:

E k 2 + 2 m 0 c 2 E k + m 0 c 2 2 = m 0 c 2 2 + p c 2

Ou seja:

p c 2 = E k 2 + 2 m 0 c 2 E k

p = E k 2 + 2 m 0 c 2 E k 1 2 c

Como queríamos demonstrar.

Passo 2

Para o gráfico, temos:

p m 0 c = E k m 0 c 2 2 + 2 E k m 0 c 2  

Portanto:

No limite em que a energia cinética se torna muito superior à energia de repouso, a aproximação linear E k = p c torna-se muito boa.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro