Questão 01

Um feixe de prótons em um acelerador conduz corrente de 125 \mu \mathrm{~A} .Se o feixe incidir sobre um alvo,quantos prótons o atingirão em um período de 23,0 \mathrm{~s}

Passo 1

O enunciado diz que um feixe de prótons carrega uma corrente de 125\\ \mu\mathrm{A} e incide sobre um alvo durante 23,0 s. Queremos saber quantos prótons atingem o alvo nesse intervalo. O conteúdo de física envolvido é a relação entre corrente elétrica, carga total transferida e número de partículas carregadoras de carga. Vamos usar as fórmulas
Q = I \cdot t
para a carga total e
n = \frac{Q}{e}
para obter o número de prótons, onde e é a carga elementar.

Passo 2

Calculamos a carga total Q entregue pelo feixe em 23,0 s através de
Q = I \cdot t = \bigl(125\times10^{-6}\bigr)\cdot\bigl(23,0\bigr) =2,875\times10^{-3}\,\mathrm{C}.

Passo 3

O número de prótons n é dado por
n = \frac{Q}{e}
onde e = 1,602\times10^{-19}\,\mathrm{C}. Assim,
n = \frac{2,875\times10^{-3}}{1,602\times10^{-19}} \approx 1,79\times10^{16}.

Resposta

1,79\times10^{16} prótons.

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