Uma partícula neutra está em repouso em um campo magnético de intensidade
. No instantnte
, ela decai em duas partículas carregadas, cada uma de massa
. Se a carga de uma das partículas é
, qual a carga da outra?
Passo 1
Beleza, então a gente tem uma partícula neutra parada num campo magnético com intensidade $ B $. No instante $ t=0 $, essa partícula se divide em duas partículas carregadas, cada uma com massa $ m $. Sabemos que uma delas tem carga $ +q $, e a gente precisa descobrir qual é a carga da outra partícula. Para resolver isso, vamos usar a conservação da carga elétrica.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a conservação da carga. Essa lei diz que a carga total em um sistema isolado não muda com o tempo. Ou seja, a soma das cargas antes da reação é igual à soma das cargas depois da reação.
Passo 3
Antes da partícula decair, a carga total do sistema é zero porque a partícula é neutra.
Passo 4
Depois da decaída, temos duas partículas carregadas. A gente já sabe que uma tem carga $ +q $. Vamos chamar a carga da outra de $ x $.
Passo 5
Aplicando a conservação da carga:
Passo 6
Agora, é só resolver a equação para $ x $:
Resposta
A carga da outra partícula é $ -q $.