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Tema 05: Trabajo, energía
y campo.
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Subtema 01: Trabajo,
potencia y energía de una partícula.
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05_01_013
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Origen: Resnick, I, 8, 18
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Nivel: 3/3
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Fuerza y energía
potencial de un campo
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Se
sabe que el llamado potencial de Yukawa da una descripción
suficientemente exacta de la interacción entre nucleones
(neutrones y protones) La constante r0 vale
aproximadamente 1.5 10-15 m y la constante u0
tiene un valor aproximado de 50 MeV. (A)Encontrad la expresión
de la fuerza de atracción entre nucleones. (b)Para poner de
manifiesto el corto alcance de esa fuerza, calculad la relación
de la fuerza para 2r(0) y 4r(0) respecto a r(0).
Potencial de
Yukawa:
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S O L
U C I Ó N:
(A)
Teniendo
en cuenta las unidades (MeV) hay que entender que se trata realmente
de “energía potencial”, no de potencial. Por tanto, para
calcular la fuerza de atracción bastará con derivar esa
expresión y cambiar el signo:
(B)
Para
r = r0 , 2r0 , 4r0 se tendrá
que:
Y
haciendo los cocientes pedidos vemos que:
La
fuerza entre los nucleones disminuye rápidamente.
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