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.
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