Pregunta sobre colisiones entre neutrones

Encontré esta pregunta de AP Classroom que preguntaba algo como,

El neutrón A viajaba a la velocidad: v y tiene longitud de onda λ . Luego golpeó al neutrón B y después de la colisión, ambos protones viajaban a velocidad: v ′ cada. ¿Cuál es la nueva longitud de onda del neutrón A?

Así que inicialmente decidí usar la conservación del momento.

metro v = metro v ′ + metro v ′ ⇒ v = 2 v ′ ⇒ 1 2 v = v ′

La ecuacion λ = h pag establece que reducir a la mitad el impulso duplicaría la longitud de onda, por lo que la nueva longitud de onda debería ser 2 λ .

Resulta que la respuesta era en realidad 2 λ . La explicación decía que, dado que se trata de una colisión entre neutrones, la energía cinética se conservó, por lo que

v 2 = 2 v ′ 2 ⇒ 1 2 v = v ′

Y debido a la ecuación anterior cantidad de movimiento decreciente por 2 aumentaría la longitud de onda en esa cantidad dándote la respuesta de 2 λ .

¿Qué salió mal cuando usé la conservación del impulso? Por lo que entiendo, todas las colisiones deben cumplir con esa ley.

He agregado la etiqueta de tarea y ejercicios. En el futuro, agregue esta etiqueta a este tipo de problema. Esta es una de las cosas que le pedimos que haga en nuestra política de tareas: physics.meta.stackexchange.com/questions/714/…
Por favor, haga referencia a la fuente de esta pregunta de tarea. Esta es una de las cosas que le pedimos que haga en nuestra política de tareas: physics.meta.stackexchange.com/questions/714/…

Respuestas (1)

No se le dice que la colisión ocurre en 1D y que el momento es una cantidad vectorial. Entonces es cierto que

metro v 0 = metro v A + metro v B
dónde | v A | = | v B | = v ′ . Pero no es cierto en general que metro v = 2 metro v ′ . De hecho, ha demostrado que para la colisión elástica específica aquí, la colisión no puede ser en 1D, ya que no podríamos conservar tanto el impulso como la energía de esta manera (aunque la colisión puede ocurrir en 2D).

Sin embargo, la energía cinética es una cantidad escalar. Entonces, si conoce su energía cinética inicial y su energía cinética final, y sabe que la colisión es elástica, entonces puede usar k en eso = k final sin tener que preocuparse por la dirección de las velocidades.

Pregunta sobre colisiones entre neutrones
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v