Enunciado

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Nas experiências de colisões com núcleos atômicos, podem ocorrer colisões ou frontais como as mencionadas no problema 23.82, contudo as colisões ‘não centrais’ são mais comuns. Suponha que a partícula alfa do problema 23.82 não tenha sido ‘apontada’ exatamente para o centro do núcleo de chumbo, porém possua um momento angula inicial diferente de zero (em relação ao núcleo de chumbo em repouso), com o módulo L= ρ 0 b , em que ρ 0 é o módulo do momento linear inicial da partícula alfa e b= 1,0 × 10 - 12 m. Qual é a menor distância da aproximação do núcleo? Repita os cálculos para b= 1,0 × 10 - 13 m e para b= 1,0 × 10 - 14 m.

Passo 1

Para resolvermos essa questão precisamos considerar a conservação de energia e a conservação do momento angular.

Passo 2

letra b)

  ( i ) fora das órbitas dos elétrons

O átomo é neutro.

  ( i i ) dentro das órbitas dos elétrons

Podemos considerar os 79 elétrons como uma casca esférica uniforme que não produz campo elétrico interno. O único campo elétrico é do núcleo.

Resposta

letra a) v = 4,4 ⋅ 10 7   m / s

letra b)   ( i ) fora das órbitas dos elétrons : O átomo é neutro.

  ( i i ) dentro das órbitas dos elétrons : casca esférica uniforme que não produz campo elétrico interno.

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