Uma partícula alfa (massa =6,64 times 10^-27 kg ) possui um momento linear de 3,2 times 10^-19 kgm / s.
Se a partícula alfa é desacelerada por uma força de 10^12 N, quanto tempo leva para parar?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma partícula alfa com uma certa massa e momento linear, e ela está sendo desacelerada por uma força específica. Nosso objetivo aqui é descobrir quanto tempo ela leva para parar completamente. Para resolver isso, vamos usar conceitos de momento linear e força, que fazem parte da física clássica.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o momento linear. O momento linear, representado por p = m times v , é uma medida de quanta quantidade de movimento uma partícula possui e é calculado pela fórmula:
onde:
  • é a massa da partícula
  • é a velocidade da partícula
No nosso caso, já nos deram o valor do momento linear, então não precisamos calcular isso agora.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre força. A força está relacionada à mudança no momento linear da partícula ao longo do tempo. A relação entre força ( F = De) e momento linear é dada pela fórmula:
onde:
  • é a mudança no momento linear
  • é o intervalo de tempo no qual essa mudança ocorre
Nesse caso, a força que está agindo é uma força de desaceleração, ou seja, está reduzindo o momento linear da partícula até que ela pare.

Passo 4

Nosso objetivo é encontrar o tempo ( De) que a partícula leva para parar. Vamos rearranjar a fórmula da força para isolar o tempo:
Aqui, é igual ao momento linear inicial, já que a partícula está indo de um momento linear para zero (parada).

Passo 5

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula:
  • De
Então:

Passo 6

Fazendo a divisão:
De

Resposta

O tempo necessário para a partícula alfa parar completamente é de segundos.

Exercícios relacionados