Questão 63.
Um núcleo atômico movendo-se inicialmente a
emite uma partícula alfa na direção de sua velocidade, e o núcleo restante desacelera para
. Se a partícula alfa tem uma massa de
e o núcleo original tem uma massa de
, qual é a velocidade da partícula alfa quando é emitida?
Passo 1
O enunciado diz que um núcleo de massa
move-se a
. Ele emite uma partícula alfa de massa
na direção de
e, após a emissão, o núcleo remanescente tem velocidade
. Queremos achar a velocidade
da partícula alfa no referencial do laboratório. O conteúdo usado será a conservação do momento linear em uma dimensão, sem forças externas.
Passo 2
Antes de escrever a equação de conservação, calculamos a massa do núcleo remanescente:
Passo 3
Pela conservação do momento linear:
Passo 4
Substituindo os valores numéricos (note que a unidade
cancela em todos os termos):
Passo 5
Calculamos cada termo:
Logo,
Resposta
A velocidade da partícula alfa quando emitida é
.