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Um nêutron em um núcleo de urânio-238 tem uma energia de 2 MeV. Qual é a sua velocidade? (Dado: m_nêutron = 1.675 x 10⁻²⁷ kg)

a) 1.0 x 10⁶ m/s
b) 1.5 x 10⁶ m/s
c) 2.0 x 10⁶ m/s
d) 2.5 x 10⁶ m/s
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Aprimorando com Questões

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para calcular a velocidade de um nêutron a partir de sua energia, podemos usar a relação entre energia cinética e massa: A energia cinética (E) é dada por: \[ E = \frac{1}{2} m v^2 \] onde: - \( E \) é a energia em joules, - \( m \) é a massa em kg, - \( v \) é a velocidade em m/s. Primeiro, precisamos converter a energia de MeV para joules. Sabemos que: 1 MeV = \( 1.602 \times 10^{-13} \) J. Portanto, 2 MeV é: \[ 2 \, \text{MeV} = 2 \times 1.602 \times 10^{-13} \, \text{J} = 3.204 \times 10^{-13} \, \text{J}. \] Agora, substituímos na fórmula da energia cinética: \[ 3.204 \times 10^{-13} = \frac{1}{2} (1.675 \times 10^{-27}) v^2. \] Resolvendo para \( v^2 \): \[ v^2 = \frac{2 \times 3.204 \times 10^{-13}}{1.675 \times 10^{-27}}. \] Calculando: \[ v^2 = \frac{6.408 \times 10^{-13}}{1.675 \times 10^{-27}} \approx 3.83 \times 10^{14}. \] Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar \( v \): \[ v \approx \sqrt{3.83 \times 10^{14}} \approx 1.96 \times 10^7 \, \text{m/s}. \] Analisando as alternativas: a) 1.0 x 10⁶ m/s b) 1.5 x 10⁶ m/s c) 2.0 x 10⁶ m/s d) 2.5 x 10⁶ m/s A velocidade calculada é aproximadamente 2.0 x 10⁶ m/s, portanto, a alternativa correta é: c) 2.0 x 10⁶ m/s.

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