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Questão 31

FUVEST 2016
Física

(FUVEST - 2016 - 1ª FASE) O elétron e sua antipartícula, o pósitron, possuem massas iguais e cargas  opostas. Em uma reação em que o elétron e o pósitron, em repouso, se aniquilam, dois fótons de mesma energia são emitidos em sentidos opostos. A energia de cada fóton produzido é, em MeV, aproximadamente: 

Note e adote:
Relação de Einstein entre energia (E) e massa (m) : E = m.c2;

Massa do elétron = 9x10-31 kg

Velocidade da luz c = 3,0,x108 m/s

1 eV = 1,6x10-19J

1 MeV = 106 eV

No processo de aniquilação, toda a massa das partículas é transformada em energia dos fótons.

A

0,3

B

0,5

C

0,8

D

1,6

E

3,2

Gabarito:

0,5



Resolução:

Substituindo os dados na expressão dada:

E = mc^2 - 9cdot 10^{-31} (3cdot 10^8)^2 = 8,1 cdot 10^{-14} J.

Convertendo para elétron-volt:

left{egin{matrix} 1  eV 
ightarrow 1,6 cdot 10^{-19}J & \ E 
ightarrow 8,11 cdot 10^{-14}J& end{matrix}
ight.

E = 5,0625 cdot 10^5 eV 
ightarrow E = 0,5 MeV

 

Letra B)

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