Lição de casa da aula: Dispersão de Rutherford Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular a distância da menor aproximação entre dois objetos carregados considerando a conservação de energia.

Questão 1

Uma partícula alfa é disparada com uma velocidade inicial de 800 m/s diretamente em direção a um núcleo de carbono totalmente ionizado que é estacionário e não pode se mover.

Qual é a energia cinética inicial da partícula alfa? Use um valor de 6,64×10 kg para a massa de uma partícula alfa. Dê sua resposta para três algarismos significativos.

  • A5,31×10 J
  • B2,66×10 J
  • C3,59×10 J
  • D4,25×10 J
  • E2,12×10 J

Qual é a distância de aproximação mais próxima da partícula alfa ao núcleo de carbono? Dê sua resposta para três algarismos significativos.

Questão 2

Um próton é disparado com uma velocidade inicial de 150 m/s diretamente em direção a um núcleo de lítio totalmente ionizado que é estacionário e não pode se mover. Qual é a distância da aproximação mais próxima do próton ao núcleo de lítio? Use um valor de 1,67×10 kg para a massa do próton. Dê sua resposta para três algarismos significativos.

  • A3,68×10 m
  • B6,14×10 m
  • C1,23×10 m
  • D4,25×10 m
  • E1,84×10 m

Questão 3

Um próton é disparado com uma velocidade inicial de 100 m/s diretamente em direção a outro próton que está parado e não pode se mover.

Qual é a energia cinética inicial do primeiro próton? Use um valor de 1,67×10 kg para a massa de um próton. Dê sua resposta para três algarismos significativos.

  • A8,35×10 J
  • B8,35×10 J
  • C1,67×10 J
  • D8,35×10 J
  • E1,67×10 J

Qual é a distância da aproximação mais próxima do primeiro próton ao segundo? Dê sua resposta para três algarismos significativos.

  • A1,38×10 m
  • B2,76×10 m
  • C2,76×10 m
  • D1,38×10 m
  • E2,76×10 m

Questão 4

Uma partícula alfa é disparada com uma velocidade inicial de 300 m/s em direção a um núcleo de ouro completamente ionizado que está estacionário e não se pode mover. Qual é a distância de maior aproximação da partícula alfa ao núcleo de ouro? A energia potencial inicial da partícula alfa é desprezável. Utilize o valor de 6,64×10 kg para a massa da partícula alfa. Apresente a resposta com 3 algarismos significativos.

  • A1,22×10 m
  • B0,610×10 m
  • C0,305×10 m
  • D1,54×10 m
  • E0,772×10 m

Questão 5

Uma partícula alfa é disparada diretamente em direção a um núcleo de ouro ionizado que está estacionário e não se pode mover. Com que velocidade deve a partícula alfa ser disparada por forma a que a sua distância de maior aproximação seja 20 nm? A energia potencial inicial da partícula alfa é desprezável. Utilize o valor de 6,64×10 kg da massa de uma partícula alfa. Apresente a resposta com 3 algarismos significativos.

Questão 6

Uma partícula alfa é disparada em direção a um núcleo de ouro totalmente ionizado. A figura mostra cinco caminhos possíveis pelos quais a partícula alfa poderia se mover inicialmente. Por qual caminho a partícula alfa sofreria a maior deflexão devido ao núcleo de ouro?

  • A𝐶
  • B𝐸
  • C𝐷
  • D𝐵
  • E𝐴

Questão 7

Um protão é disparado em direção a outro protão que está estacionário e não se pode mover. A que velocidade deve o primeiro protão ser disparado para que a sua distância de aproximação mais próxima seja de 10 nm? A energia potencial inicial entre os dois protões é desprezável. Utilize o valor de 1,67×10 kg para a massa de um protão, o valor de 1,6×10 C para a carga de um protão e o valor de 8,85×10 N⋅m2/C2 para a permissividade do espaço livre. Apresente a resposta em metro por segundo, arredondada às unidades.

Questão 8

Uma partícula alfa é disparada em direção a um núcleo de ouro ionizado. A figura mostra cinco trajetórias possíveis ao longo das quais a partícula alfa poderia mover-se inicialmente. Em qual das trajetórias poderia a partícula alfa sofrer a menor deflexão devido ao núcleo de ouro?

  • ATrajetória E
  • BTrajetória A
  • CTrajetória B
  • DTrajetória D
  • ETrajetória C

Questão 9

Uma partícula alfa é disparada em direção a um núcleo de ouro totalmente ionizado. A figura mostra cinco trajetórias possíveis nas quais a partícula alfa poderia mover-se ao ser desviada pelo núcleo de ouro. Em cada trajetória, a partícula tem a mesma posição inicial e direção, mas diferentes velocidades.

Qual das trajetórias apresenta o menor desvio?

  • ATrajetória D
  • BTrajetória C
  • CTrajetória A
  • DTrajetória E
  • ETrajetória B

Qual das trajetórias apresenta o maior desvio?

  • ATrajetória D
  • BTrajetória A
  • CTrajetória E
  • DTrajetória C
  • ETrajetória B

Para qual das trajetórias a velocidade inicial da partícula alfa é a menor?

  • ATrajetória C
  • BTrajetória D
  • CTrajetória E
  • DTrajetória B
  • ETrajetória A

Para qual das trajetórias a velocidade inicial da partícula alfa é a maior?

  • ATrajetória E
  • BTrajetória A
  • CTrajetória D
  • DTrajetória B
  • ETrajetória C

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