Enunciado

Suponha que a temperatura do plasma em um reator de fusão a laser seja 1 ⋅ 10 8   K . (a) Qual é a velocidade mais provável de um dêuteron a essa temperatura? (b) Qual é a distância percorrida por um dêuteron com essa velocidade em um tempo de confinamento de 1 ⋅ 10 - 12   s ?

Passo 1

Fala galerinha, beleza?

A expressão da velocidade mais provável é dada por

v p = 2 k T m

Para entender melhor essa equação, dá uma olhadinha no problema 56 desse capítulo!

Já sabemos que k = 1,38 ⋅ 10 - 23   J / K e T = 10 8   K . Já a massa do dêuteron é

m = 2   u = 2 ⋅ 1,66 ⋅ 10 - 27   k g

Assim,

m = 3,32 ⋅ 10 - 27   k g

Com isso,

v p = 2 ⋅ 1,38 ⋅ 10 - 23 ⋅ 10 8 3,32 ⋅ 10 - 27

Fazendo as continhas:

v p = 8,95 ⋅ 10 5   m / s

Passo 2

Para achar a distância percorrida:

v p = d Δ t → d = v p   Δ t

Logo,

d = 8,95 ⋅ 10 5 ⋅ 10 - 12   s

Com isso,

d = 8,95 ⋅ 10 - 7   m

Resposta

v p = 8,95 ⋅ 10 5   m / s

d = 8,95 ⋅ 10 - 7   m

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