Aiuto su esercizio di conservazione dell'energia
Buongiorno (almeno per me) community di matematicamente, avrei una domanda che, seppur semplice, mi sta causando non pochi mal di testa da almeno 1 ora. Sto svolgendo un esercizio di fisica, in particolare riguardante l' interazione fra due atomi e quello che ne consegue. L'esercizio è il seguente:
a) Quale energia cinetica iniziale deve avere una particella Alpha (z = 2) per avvicinarsi ad un nucleo d' oro (z = 79) a una distanza di 22.5fm? (risultato 10,1MeV)
b) se la velocità iniziale diminuisce di un fattore 2, come cambia la distanza di avvicinamento? giustifica la risposta. (Aumenta di un fattore 4)
Quello che non riesco a capire è quale formula usare e quale è il principio fisico alla base del fenomeno. La logica mi dice che c'è qualche tipo di repulsione, ma non capisco quale formula dovrei utilizzare per calcolare questa energia cinetica iniziale. Inoltre sinceramente non ricordo come si fa a passare da joule a eV.
Qualsiasi aiuto è apprezzato, thx in anticipo
:):)!!
a) Quale energia cinetica iniziale deve avere una particella Alpha (z = 2) per avvicinarsi ad un nucleo d' oro (z = 79) a una distanza di 22.5fm? (risultato 10,1MeV)
b) se la velocità iniziale diminuisce di un fattore 2, come cambia la distanza di avvicinamento? giustifica la risposta. (Aumenta di un fattore 4)
Quello che non riesco a capire è quale formula usare e quale è il principio fisico alla base del fenomeno. La logica mi dice che c'è qualche tipo di repulsione, ma non capisco quale formula dovrei utilizzare per calcolare questa energia cinetica iniziale. Inoltre sinceramente non ricordo come si fa a passare da joule a eV.
Qualsiasi aiuto è apprezzato, thx in anticipo
:):)!!
Risposte
Ciao,
si tratta di interazione elettrica tra due particelle cariche, in questo caso due nuclei (una particella Alfa è essenzialmente un nucleo di elio - o meglio un isotopo di elio, l'elio4).
Come scrivi nel titolo del thread, si tratta di applicare la conservazione dell'energia meccanica per la particella alfa, quindi ti serve conoscere la forma dell'energia potenziale generata dal nucleo, ipotizzato essere una carica puntiforme.
NB l'energia dell'alfa si "conserva" perché l'urto avviene con un oggetto molto più massivo, e quindi il rinculo del nucleo di oro contribuisce con una energia trascurabile.
Per passare da Joule ad eV, basta ricordarsi la definizione di elettronVolt che è appunto l'energia acquisita da un elettrone quando attraversa una differenza di potenziale di 1 Volt, e quindi vale approssimativamente $1eV = 1.602 \times 10^(-19)J$
Quello che non riesco a capire è quale formula usare e quale è il principio fisico alla base del fenomeno
si tratta di interazione elettrica tra due particelle cariche, in questo caso due nuclei (una particella Alfa è essenzialmente un nucleo di elio - o meglio un isotopo di elio, l'elio4).
Come scrivi nel titolo del thread, si tratta di applicare la conservazione dell'energia meccanica per la particella alfa, quindi ti serve conoscere la forma dell'energia potenziale generata dal nucleo, ipotizzato essere una carica puntiforme.
NB l'energia dell'alfa si "conserva" perché l'urto avviene con un oggetto molto più massivo, e quindi il rinculo del nucleo di oro contribuisce con una energia trascurabile.
Per passare da Joule ad eV, basta ricordarsi la definizione di elettronVolt che è appunto l'energia acquisita da un elettrone quando attraversa una differenza di potenziale di 1 Volt, e quindi vale approssimativamente $1eV = 1.602 \times 10^(-19)J$
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