Questão 18
ITA 2003
(ITA - 2003 - 1a fase)
Experimentos de absorção de radiação mostram que a relação entre a energia E e a quantidade de movimento p de um fóton é E = pc. Considere um sistema isolado formado por dois blocos de massa m1 e m2, respectivamente, colocados no vácuo e separados entre si de uma distância L. No instante t = 0, o bloco de massa m1 emite um fóton que é posteriormente absorvido inteiramente por m2, não havendo qualquer outro tipo de interação entre os blocos (ver figura). Suponha que m1 se torne m’1 em razão da emissão do fóton e, analogamente, m2 se torne m’2 devido à absorção desse fóton. Lembrando que esta questão também pode ser resolvida com recursos da Mecânica clássica, assinale a opção que apresenta a relação correta entre a energia do fóton e as massas dos blocos.
E = (m2 – m1)c2
E = (m’1 – m’2)c2
E = (m’2 – m2)c2/2
E = (m’2 – m2)c2
E = (m1 + m’1)c2
Gabarito:
E = (m’2 – m2)c2
Resolução:
Quando o fóton é absorvido pela parede da direita a energia E que ele continha faz aumentar a massa da parede de tal forma que a energia total da parede agora é
E' = (m')c².
E' = E0 + E. Em que E0 é a energia inicial da parede 2.
E0 = m2c²
E = E' - E0
E = (m'-m)c².
Alternativa d.