(Ufrgs) (Física Moderna) Em 1905, como conseqüência da sua Teoria da Relatividade Especial, Albert Einstein (1879-1955) mostrou que a massa pode ser considerada como mais uma forma de energia. Em particular, a massa m de uma partícula em repouso é equivalente a um valor de energia E dado pela famosa fórmula de Einstein:
E=mc2,
onde c é a velocidade de propagação da luz no vácuo, que vale aproximadamente 300.000 km/ s. Considere as seguintes afirmações referentes a aplicações da fórmula de Einstein.
I. Na reação nuclear de fissão do U-235, a soma das massas das partículas reagentes é maior do que a soma das massas das partículas resultantes.
II. Na reação nuclear de fusão de um próton e um nêutron para formar um nêutron, a soma das massas das partículas reagentes é menor do que a massa da partícula resultante.
III. A irradiação contínua de energia eletromagnética pelo Sol provoca uma diminuição gradual da massa solar.
Quais estão corretas?
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas I e II.
(E) Apenas I e III.
A resposta é letra E, alguém pode me explicar?
Respostas
Você deve analisar a questão partindo do princípio que, nas reações nucleares a massa resultante das reação é menor que a massa inicial, então há transformação de parte da massa inicial em energia.
Essa é a causa da liberação brutal de energia em reação de fusão e fissão nucleares.
I - Correta. Na fissão do Urânio a massa final é menor. A diferença entre as massas inicial e final é convertida em energia. E = m.c²
II - Incorreta. Na fusão a massa final será menor. A diferença entre as massas inicial e final é convertida em energia. E = m.c². Note que não faz sentido a questão dizer que um próton + um neutron dão origem a um neutron com mais massa. Não se pode criar matéria e tampouco há neutrons mais pesados e mais leves. Além disso, se a massa final fosse maior não haveria liberação de energia
III - O sol é essencialmente uma máquina de fusão de hidrogênio em hélio. Dessa fusão resulta energia que é irradiada para o espaço. Assim ocorre diminuição da massa solar devido a fusão do hidrogênio e irradiação da energia resultante.