Um elétron é acelerado em um acelerador linear de 9,5 MV par...

Vamos analisar a questão apresentada, que envolve o Fator de Lorentz de um elétron acelerado em um acelerador linear. O Fator de Lorentz é um conceito da física relativística que descreve o aumento da massa relativística de uma partícula em movimento em relação a um observador estacionário.

Para resolver essa questão, precisamos entender que o Fator de Lorentz (γ) é calculado usando a seguinte fórmula:

γ = 1 / √(1 - v²/c²)

onde v é a velocidade da partícula e c é a velocidade da luz. Na prática, para partículas com energia muito maior que sua massa de repouso (como neste caso com 9,5 MV para um elétron), o Fator de Lorentz pode ser aproximado pela fórmula:

γ ≈ E/mc²

onde E é a energia total da partícula (incluindo a energia de repouso), e mc² é a energia de repouso do elétron, que é aproximadamente 0,511 MeV.

Para um elétron com 9,5 MV, podemos calcular:

γ ≈ 9,5 MeV / 0,511 MeV ≈ 18,6

Isso nos leva a escolher a alternativa D - 20 como a resposta correta, pois é a mais próxima do valor calculado.

Por que as outras alternativas estão incorretas?

• A - 10: Este valor é muito baixo considerando a energia de 9,5 MV aplicada ao elétron. Não se aproxima do cálculo de aproximadamente 18,6.
• B - 12: Também é baixo em relação ao cálculo, indicando que o fator é subestimado.
• C - 16: Embora mais próximo do valor calculado do que as alternativas anteriores, ainda não é o mais próximo de 18,6.
• E - 24: Este valor é alto demais, superestimando o Fator de Lorentz para a energia dada.

Para questões como essa, é importante conhecer as bases da física relativística, especialmente como calcular o Fator de Lorentz, e estar familiarizado com a energia de repouso das partículas elementares, como o elétron.

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