Um àtomo radioativo emite uma particula alfa (a) com uma velocidade de
. Sabendo que essa particula é constituida de dois prōtons e dois nẻutrons e que a massa de cada uma dessas particulas è de aproximadamente
. Se
, quantos eV (elētron-volts) esse àtomo perdeu?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre um átomo radioativo que emite uma partícula alfa com uma certa velocidade. A gente precisa descobrir quantos elétron-volts (eV) esse átomo perdeu com essa emissão. Para resolver isso, vamos usar conceitos de energia cinética e conversão de unidades de energia.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é uma partícula alfa. Ela é composta por 2 prótons e 2 nêutrons. Cada uma dessas partículas tem uma massa de aproximadamente
kg. Então, a massa total da partícula alfa é:
Passo 3
Agora, vamos calcular a energia cinética da partícula alfa. A energia cinética (
) é dada pela fórmula:
onde:
-
é a massa da partícula, -
é a velocidade.
Substituindo os valores:
Passo 4
Vamos calcular o valor dentro do parêntese primeiro:
Agora, elevando a velocidade ao quadrado:
Passo 5
Substituindo de volta na fórmula da energia cinética:
Passo 6
Agora, precisamos converter essa energia de Joules para elétron-volts (eV). Sabemos que:
Então, para converter Joules para eV, dividimos a energia em Joules por
:
Resposta
O átomo perdeu aproximadamente
elétron-volts (eV).