colisões
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colisões
(Unicamp)A existência do neutrino e do anti-neutrino foi proposta em 1930 por Wolfgang Pauli, que aplicou as leis de conservação de quantidade de movimento e energia ao processo de desintegração β. O esquema abaixo ilustra esse processo para um núcleo de trítio, H3 (um isótopo do hidrogênio), que se transforma em um núcleo de hélio, He3, mais um elétron, e–, e um anti-neutrino, – ν. O núcleo de trítio encontra-se inicialmente em repouso.
Após a desintegração, o núcleo de hélio possui uma quantidade de movimento com módulo de 12 x 10–24 kg m/s e o elétron sai em uma trajetória fazendo um ângulo de 60° com o eixo horizontal e uma quantidade de movimento de módulo 6,0 x 10–24 kg m/s.
a) O ângulo α que a trajetória do anti-neutrino faz com o eixo horizontal é de 30°. Determine o módulo da quantidade de movimento do anti-neutrino.
b) Qual é a velocidade do núcleo de hélio após a desintegração? A massa do núcleo de hélio é 5,0 x 10–27 kg.
gostaria que checassem a minha resolução, fiz um pouco diferente das demais resoluções na internet.
Qualquer erro, me corrija, obrigado!
A letra b não fiz a resolução aqui, por se tratar de um questão de substituição.
Após a desintegração, o núcleo de hélio possui uma quantidade de movimento com módulo de 12 x 10–24 kg m/s e o elétron sai em uma trajetória fazendo um ângulo de 60° com o eixo horizontal e uma quantidade de movimento de módulo 6,0 x 10–24 kg m/s.
a) O ângulo α que a trajetória do anti-neutrino faz com o eixo horizontal é de 30°. Determine o módulo da quantidade de movimento do anti-neutrino.
b) Qual é a velocidade do núcleo de hélio após a desintegração? A massa do núcleo de hélio é 5,0 x 10–27 kg.
gostaria que checassem a minha resolução, fiz um pouco diferente das demais resoluções na internet.
- gabarito :
a)[latex]Qv=6\sqrt{3}.10^{-24}kg.m/s[/latex]
b)Vhe=[latex]2,4.10^{3}m/s[/latex]
- minha resolução:
obs:
glossário da minha resolução:
QHE (Quantidade de movimento do núcleo de hélio H3)
Qe (Quantidade de movimento do elétron)
Qv (Quantidade de movimento do antineutrino)
Como o módulo da quantidade de movimento resultante se conserva:
[latex]\overrightarrow{QHE}+\overrightarrow{Qe}+\overrightarrow{Qv}=0[/latex]
[latex]\overrightarrow{Qv}=-\overrightarrow{QHE}-\overrightarrow{Qe}[/latex]
Agora, é só somar vetorialmente:
O ângulo colorido de azul tem, obviamente 120°. Portanto, podemos usar a fórmula dos cossenos.
[latex]Qv^{2}=(-QHE)^{2}+(-Qe)^{2}+2[(-QHE).(-Qe)].cos\Theta [/latex](1)
sendo o ângulo theta igual a 120°, se usarmos a propriedades do arco trigonométrico unitário, teremos:
se fizermos isso com o ângulo de 120°, notaremos que: cos 60°= -cos 120°
Sabendo que cos 120° é [latex]-\frac{1}{2}[/latex]
[latex]Qv^{2}=(12.10^{-24})^{2}+(6.10^{-24})^{2}=2.12.10^{-24}.6.10^{-24}.(-\frac{1}{2})[/latex]
fazendo a aritmética...
[latex]Qv=6\sqrt{3}.10^{-24}kg.m/s[/latex]
Qualquer erro, me corrija, obrigado!
A letra b não fiz a resolução aqui, por se tratar de um questão de substituição.
felipeomestre123- Mestre Jedi
- Mensagens : 639
Data de inscrição : 15/09/2019
Idade : 21
Localização : Foz do iguaçu-PR
Re: colisões
O raciocínio foi corretamente arquitetado.
Creio que o cálculo via lei dos cossenos não apresentou a parcela que é subtraída. No entanto, isso não afetou o resultado obtido.
al171- Fera
- Mensagens : 459
Data de inscrição : 14/03/2017
Idade : 22
Localização : SP
felipeomestre123 gosta desta mensagem
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