Exercício 4700

O fato de os núcleos atômicos serem formados por prótons e nêutrons suscita a questão da coesão nuclear, uma vez que os prótons, que têm carga positiva q=1,6x10º C, se repelem através da força eletrostática. Em 1935, H. Yukawa propôs uma teoria para a força nuclear forte, que age a curtas distâncias e mantém os núcleos coesos. a) b) Considere que o módulo da força nuclear forte entre dois prótons H, é igual a vinte vezes o módulo da força eletrostática entre eles F,,, ou seja, Fy =20F, O módulo da força eletrostática entre dois prótons q? separados por uma distância d é dado por F, = Ko onde K =9,0x10º Nm?/C? . Obtenha o módulo da força nuclear forte F,, entre os dois prótons, quando separados por uma distância d —1,6x 10 m, que é uma distância típica entre prótons no núcleo. As forças nucleares são muito maiores que as forças que aceleram as partículas em grandes aceleradores como o LHC. Num primeiro estágio de acelerador, partículas carregadas deslocam-se sob a ação de um campo elétrico aplicado na direção do movimento. Sabendo que um campo elétrico de módulo E=2,0x10º N/C age sobre um próton num acelerador, calcule a força eletrostática que atua no próton.