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Química

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Um próton e uma partícula alfa passam pela abertura de um ímã forte. Se ambas as partículas têm a mesma velocidade inicial, quantas vezes maior será a deflexão do próton em relação à deflexão da partícula alfa? Será:

w) o mesmo
x) 2 vezes
y) 4 vezes
z) 8 vezes
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Testando o Conhecimento

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos considerar a relação entre a força magnética que atua sobre as partículas e suas propriedades. A força magnética \( F \) que atua sobre uma partícula carregada em um campo magnético é dada por: \[ F = q \cdot v \cdot B \] onde: - \( q \) é a carga da partícula, - \( v \) é a velocidade da partícula, - \( B \) é a intensidade do campo magnético. A partícula alfa (\( \alpha \)) é composta por 2 prótons e 2 nêutrons, portanto, sua carga é \( 2e \) (onde \( e \) é a carga do próton). O próton tem carga \( e \). Assim, temos: - Carga do próton: \( q_p = e \) - Carga da partícula alfa: \( q_{\alpha} = 2e \) Como ambas as partículas têm a mesma velocidade \( v \) e estão no mesmo campo magnético \( B \), a força magnética que atua sobre cada uma delas será: - Para o próton: \( F_p = e \cdot v \cdot B \) - Para a partícula alfa: \( F_{\alpha} = 2e \cdot v \cdot B \) A deflexão de uma partícula em um campo magnético é inversamente proporcional à sua massa e diretamente proporcional à sua carga. A partícula alfa, sendo mais massiva (4 unidades de massa, enquanto o próton tem 1), terá uma deflexão menor. A relação entre as deflexões \( D_p \) e \( D_{\alpha} \) pode ser expressa como: \[ \frac{D_p}{D_{\alpha}} = \frac{q_p/m_p}{q_{\alpha}/m_{\alpha}} \] Substituindo os valores: \[ \frac{D_p}{D_{\alpha}} = \frac{e/1}{2e/4} = \frac{4}{2} = 2 \] Portanto, a deflexão do próton será 2 vezes maior que a da partícula alfa. A resposta correta é: x) 2 vezes.

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