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[Risolto] Perdita di quantità di moto e di energia cinetica del neutrone.

  

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Neutroni e protoni costituiscono il nucleo degli atomi di tutta la materia. Un neutrone di massa $m$ e velocità $v$ si scontra di urto elastico con un nucleo di ferro, con 26 protoni e 30 neutroni, di massa $M=56 \mathrm{~m}$. Assumendo che l'urto sia in linea retta, calcolare in forma algebrica

a) La perdita di quantità di moto e di energia cinetica del neutrone.

b) Rifare il calcolo nel caso il neutrone si scontri con un nucleo di idrogeno (ossia un solo protone), con mass $M=m$. In quale dei due case il neutrone perde più energia?

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1

Nell'urto si conserva la quantità di moto totale del sistema.

Q finale = Qo;

Qo = m * v; (solo il protone si muove, il ferro è fermo).

Qf = m v' + M (v ferro)';

m v' + M * (v ferro)' = m * v;

v' = [m * v - M * (v ferro)'] / m;

v' = v - [M * (v ferro)'/ m];

v' = v - [56 m (v ferro)'/m] = v - (56 v ferro)'; nuova velocità del protone dopo l'urto.

Delta v = v' - v = v - 56 * (v ferro)' - v = - 56 (v ferro)'

deltav = - 56 * (v ferro)' ;

DeltaQ = m * [- 56 * (v ferro)'] = - 56 m * (v ferro)'; (variazione quantità di moto protone)

Ecinetica = 1/2 m v^2; prima dell'urto.

Dopo l'urto:

Ec' = 1/2 m v'^2 + 1/2 * 56 m * (vferro')^2;

Ec' = 1/2 m * [v - (56 m * (v ferro)'/ m) ]^2 + 1/2 (56 m) * (vferro)^2;

Ec' = 1/2 m * [v - (56 vferro)]^2 + 1/2 (56 m) * (vferro)^2;

Ec' = 1/2 m v^2 + 1/2 m * 56^2 * ( vferro)^2  - m v * (56 vferro) + 1/2 (56 m) * (vferro)^2 ;

Ec' = 1/2 mv^2  + 1/2 m * 3136 * ( vferro)^2  -  m v * (56 vferro) + 1/2 (56 m) * (vferro)^2 ;

.... mi sono persa... un dubbio: sei a scuola?  povera me, non si può!...

@titian ciao

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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