Em um experimento de átomos ultrafrios de
, os átomos são resfriados a temperaturas da ordem do microKelvin. Calcule a velocidade média de um átomo de
a uma temperatura de
, e a velocidade média que o mesmo átomo teria a temperatura ambiente.
Passo 1
O enunciado pede a velocidade média de um átomo de
em duas temperaturas: uma ultrabaixa,
, e a temperatura ambiente, digamos
. O conteúdo que usamos é a distribuição de Maxwell–Boltzmann para partículas clássicas, cuja velocidade média é
Vamos precisar de
e da massa do átomo.
Passo 2
A constante de Boltzmann vale
A massa de um átomo de
é
Passo 3
Agora calculamos a velocidade média em
. Primeiro o quociente interno:
Tirando a raiz quadrada,
ou seja, cerca de
,cm/s.
Passo 4
Para a temperatura ambiente
, repetimos:
logo
ou seja, cerca de
,m/s.
Resposta
Velocidade média em
:
,cm/s.
Velocidade média em :
,m/s.
Velocidade média em