Question

Quando um próton colide com um nêutron, eles se unem e formam o deutério. Considerando que as duas partículas se movem em sentidos opostos com velocidades de 6000 km/s para o próton e 4000 km/s para o nêutron, calcule a velocidade do deutério formado.
Dados: massa do próton = massa do nêutron
massa do deutério = dobro da massa do próton

Answer 1

Utilizando conservação de momento linear, temos que sabemos que a velocidade do deutério é de 2000 m/s.

Explicação:

Vamos fazer esta questão por conservação de momento linear.

Sabemos que o momento linear é calculado por:

$P=m.v$

Então vamos calcular do proton e do neutronm usando que a massa deles é igual a "m":

$P_p=6000m$

$P_n=-4000m$

A do neutron é negativa, pois ele vai na direção contrário do proton.

Assim somando estes momentos:

$P=6000m-4000m=2000m$

Assim temos que o momento inicial é de 2000m, porém sabemos que o momento se conserva, então no final este também vai ser o momento do detério, e como sabemos que ele tem massa m:

$P=m.v$

$2000m=m.v$

$v=2000$

Assim sabemos que a velocidade do deutério é de 2000 m/s.