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Enunciado

Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 19a

Um nêutron colide frontal e elasticamente com o núcleo de um átomo de carbono inicialmente em repouso. (a) Que fração da energia cinética do nêutron é transferida ao núcleo de carbono? (b) A energia cinética inicial do nêutron é   1,60 × 10 – 13   J . Encontre sua energia cinética final e a energia cinética do núcleo de carbono após a colisão. (A massa do núcleo de carbono é aproximadamente 12,0 vezes a massa do nêutron.)

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

A componente x da velocidade do nêutron muda de:

v i   para  v 1 f = 1 - 12 v i 13 = - 11 v i 13 .

A componente x da velocidade do núcleo alvo é v 2 f = 2 v i 13 .

O nêutron começou com energia cinética 1 2 m 1 v i 2

O núcleo alvo termina com energia cinética:

1 2 12 m 1 2 v i 13 2

Então a fração transferida é:

1 2 12 m 1 2 v i 13 2 1 2 m 1 v i 2 = 48 169 = 0.284

Passo 2

Letra b:

K n = 0.716 1.6 × 10 - 13 J = 1.15 × 10 - 13 J

E

K c = 0.284 1.6 × 10 - 13 J = 4.54 × 10 - 14 J

Resposta

  1. 0.284
  2. 1.15 × 10 - 13 J   e   4.54 × 10 - 14 J

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