Umapartículaalfa (núcleo de umátomo de Hélio) move-se no interior de um tubo de vácuo, reto, de
de comprimento, que é parte de um acelerador de partículas. A partícula alfa entra no tubo (em t=0) movendose com uma velocidade de
e sai, na outra extremidade do tubo, emt
. (a) Qual a
aceleração dapartículaadmitindo que elaé constante? (b)Qual asuavelocidade quando ela deixa o tubo?
Resp: a)
; b)
aceleração dapartículaadmitindo que elaé constante? (b)Qual asuavelocidade quando ela deixa o tubo?
Resp: a)
Passo 1
O enunciado apresenta uma partícula alfa que percorre um tubo retilíneo de comprimento
, entra com velocidade inicial
no instante
e sai no instante
. Como a aceleração é constante, usaremos as fórmulas da cinemática unidimensional com aceleração constante (MUV).
Passo 2
A equação fundamental da posição em MUV é
Para encontrar a aceleração isolamos
:
Passo 3
Calculando primeiro
e depois
:
Passo 4
Para a velocidade ao sair do tubo usamos
Passo 5
Substituindo
,
e
:
Resposta
(a)
(b)
(b)