Enunciado

Resolva o Prob. 11.42 para o caso de partículas no referencial L , sabendo que a quantidade de movimento da partícula m 0 é p nesse referencial. Prove também que, se p 1 e p 2 são as quantidades de movimento das partículas resultantes e θ o ângulo entre elas,

m 0 2 c 4 = m 1 + m 2 2 c 4 + 2 E 1 E 2 - 2 m 1 m 2 c 4 - 2 p 1 p 2 c 2 cos ⁡ θ

Passo 1

E aí, beleza?? Da conservação do momento, temos:

p → = p 1 → + p 2 → ∴ p 2 = p 1 2 + p 2 2 + 2 p 1 → ⋅ p 2 →

Portanto:

p 2 = p 1 2 + p 2 2 + 2 p 1 p 2 cos ⁡ ( θ )

Passo 2

Da relação entre a energia e o momento, temos:

p c 2 = E 0 2 - m 0 c 2 2

p 1 c 2 = E 1 2 - m 1 c 2 2

p 2 c 2 = E 2 2 - m 2 c 2 2

Portanto, sendo E 0 = E 1 + E 2 , vem:

E 1 + E 2 2 - m 0 c 2 2 = E 1 2 + E 2 2 - m 1 2 + m 2 2 c 4 + 2 p 1 p 2 cos ⁡ θ

Dessa maneira, basta abrir o termo E 1 + E 2 2 e reorganizar os termos para chegarmos na equação pedida no enunciado:

m 0 2 c 4 = m 1 + m 2 2 c 4 + 2 E 1 E 2 - 2 m 1 m 2 c 4 - 2 p 1 p 2 c 2 cos ⁡ θ

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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