Libro Fondamenti di Fisica Halliday

  • Materia: Libro Fondamenti di Fisica Halliday
  • Visto: 461
  • Data: 24/07/2014
  • Di: Gianluigi Trivia

Applicazioni delle leggi di Newton 4

Esercizio su La dinamica, le leggi di Newton dal libro Fondamenti di Fisica Halliday

Se un nucleo cattura un neutrone vagante, deve portarlo ad arrestarsi, entro una distanza non superiore al diametro del nucleo stesso, per effetto della cosiddetta forza forte, che si può considerare nulla all’esterno del nucleo. Supponiamo che un neutrone con velocità iniziale 1.4x107 m/s sia catturato da un nucleo con diametro d=1.0x10− 14 m. Trovare l’intensità della forza, supposta costante, che agisce sul neutrone avente massa 1.67x10− 27 kg.

Soluzione:

Anche qui possiamo utilizzare la seconda legge di Newton, date le condizioni semplificate esposte. Pertanto risulta necessario calcolare l’accelerazione attraverso le leggi della cinematica, note le velocità iniziali e finali e la distanza. \[ v_{f}^{2}=v_{i}^{2}+2a\triangle s \] da cui \[ a=\frac{v_{f}^{2}-v_{i}^{2}}{2\triangle s}=\frac{0-\left(1.4\cdot10^{7}\right)^{2}\,\frac{m^{2}}{s^{2}}}{2\cdot1.0\cdot10^{-14}\, m}=9.8\cdot10^{27}\,\frac{m}{s^{2}} \] la forza esercitata sarà pertanto \[ F=1.67\cdot10^{-27}\,\frac{m}{s^{2}}\cdot9.8\cdot10^{27}\,\frac{m}{s^{2}}=16.4\, N \]