{"id":213820,"date":"2024-03-01T06:39:35","date_gmt":"2024-03-01T09:39:35","guid":{"rendered":"http:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/?page_id=213820"},"modified":"2024-03-01T06:39:35","modified_gmt":"2024-03-01T09:39:35","slug":"a-problema-meia-vida-de-um-elemento-quimico","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/a-problema-meia-vida-de-um-elemento-quimico\/","title":{"rendered":"(A) Problema: Meia-vida de um elemento qu\u00edmico"},"content":{"rendered":"<p class=\"ti3\"  style=\"text-align:center;\">Clique no bot\u00e3o abaixo para visualizar o problema.<\/p>\n<div style=\"text-align:center;margin-top:10px;\">\n<input class=\"bo1 c1 cb13\" style=\"width:150px;\" value=\"Problema\" title=\"Clique aqui\" type=\"button\" onclick=    \"if(this.parentNode.getElementsByTagName('div')[0].style.display != ''){this.parentNode.getElementsByTagName('div')[0].style.display = '';this.value = 'Ocultar';} else{this.parentNode.getElementsByTagName('div')[0].style.display = 'none'; this.value = 'Problema';}\" \/>  <\/p>\n<div style=\"display: none;\">\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height: 25px; padding-bottom: 15px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height: 25px; margin: 10px;\">Problema<br \/>\n<span style=\"font-size: 12px; color: #800000;\"> (Indicado a partir do 2\u00aa s\u00e9rie do E. M.)<\/span><\/p>\n<hr style=\"height: 1px; width: 100%; background-color: #800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 20px; border: 0 none;\" \/>\nMeia-vida de um elemento qu\u00edmico radioativo \u00e9 o tempo necess\u00e1rio para que a sua atividade radioativa seja reduzida \u00e0 metade, isto \u00e9: partindo de uma quantidade [tex]q_0[\/tex] de massa radioativa, ap\u00f3s o primeiro per\u00edodo de meia-vida somente a metade de [tex]q_0[\/tex] permanece radioativa; ap\u00f3s o segundo per\u00edodo de meia-vida, somente [tex]\\dfrac{1}{4}[\/tex] de [tex]q_0[\/tex], e assim por diante. <\/p>\n<p style=\"margin:10px\">\n<p>Um dos elementos radioativos liberados em um acidente numa usina nuclear \u00e9 o is\u00f3topo do estr\u00f4ncio [tex]90[\/tex], [tex]Sr^{90}[\/tex], cuja meia-vida \u00e9 de [tex]28[\/tex] anos. Considere uma amostra de [tex]30[\/tex] g desse is\u00f3topo liberado em um acidente. Determine a lei da fun\u00e7\u00e3o que relaciona a quantidade radioativa [tex](q)[\/tex], em gramas, dessa amostra e o n\u00famero [tex](n)[\/tex] de meias-vidas transcorrido a contar da data do acidente. Use essa lei para calcular o tempo necess\u00e1rio para que a massa radioativa desse elemento seja de [tex]15\\cdot 2^{-7}[\/tex] g.<\/p>\n<p style=\"font-size: 12px; text-align: right; line-height: 1px;\">Extra\u00eddo de <strong> Matem\u00e1tica. Volume \u00fanico. Iezzi, et al. <\/strong><\/p>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div class=\"g1n\" style=\"line-height: 28px;\">\n<p class=\"tit\" style=\"line-height: 28px; margin: 10px;\">Solu\u00e7\u00e3o<\/p>\n<hr style=\"height: 1px; width: 100%; background-color: #800000; margin-top: 1px; margin-bottom: 20px; border: 0 none;\" \/>\nObserve que:<\/p>\n<ul>\n<li> Ap\u00f3s [tex]1[\/tex] meia-vida existir\u00e1 metade das [tex]30[\/tex] g iniciais, ou seja, [tex]\\dfrac{30}{2}[\/tex] g. <\/li>\n<li>Ap\u00f3s mais [tex]1[\/tex] meia-vida existir\u00e1 metade do que existia ap\u00f3s o per\u00edodo da primeira meia-vida, isto \u00e9, [tex]\\dfrac{30}{2^2}[\/tex] g. <\/li>\n<li>Seguindo esse racioc\u00ednio, e denotando por [tex]q_n[\/tex] a quantidade de massa radioativa restante ap\u00f3s  [tex]n[\/tex] meias-vidas, podemos obter a lei geral [tex]~\\boxed{q_n=\\dfrac{30}{2^n}\\text{ gramas.}} [\/tex]  <\/li>\n<\/ul>\n<p>Agora, j\u00e1 podemos determinar o n\u00famero [tex]n[\/tex] de meias-vidas necess\u00e1rio para que a massa radioativa [tex]q_n[\/tex] do elemento seja de apenas [tex]15\\cdot 2^{-7}[\/tex] g. Usando a lei geral que obtivemos, segue que:<br \/>\n[tex]\\qquad 15\\cdot 2^{-7}=\\dfrac{30}{2^n}\\\\<br \/>\n\\qquad 30\\cdot 2^{-8}=\\dfrac{30}{2^n}\\\\<br \/>\n\\qquad \\cancel{30}\\cdot 2^{-8}=\\cancel{30}\\cdot 2^{-n}\\\\<br \/>\n\\qquad -n=-8\\\\<br \/>\n\\qquad n=8. [\/tex]<br \/>\nDessa forma, ser\u00e3o necess\u00e1rias [tex]8[\/tex] meias-vidas; e como cada meia vida do is\u00f3topo do estr\u00f4ncio [tex]90[\/tex] dura [tex]28[\/tex] anos, o tempo necess\u00e1rio para que a massa radioativa do [tex]Sr^{90}[\/tex] se reduza a [tex]15\\cdot 2^{-7}[\/tex] g ser\u00e1 de [tex]8\\times 28=224[\/tex] anos.<\/p>\n<hr style=\"height: 1px; width: 100%; background-color: #800000; margin-top: 10px; margin-bottom: 15px; border: 0 none;\" \/>\n<p class=\"g2\">Solu\u00e7\u00e3o elaborada pelos <strong>Moderadores do Blog<\/strong>.<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"margin:10px\">\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Clique no bot\u00e3o abaixo para visualizar o problema. Problema (Indicado a partir do 2\u00aa s\u00e9rie do E. M.) Meia-vida de um elemento qu\u00edmico radioativo \u00e9 o tempo necess\u00e1rio para que a sua atividade radioativa seja reduzida \u00e0 metade, isto \u00e9: partindo de uma quantidade [tex]q_0[\/tex] de massa radioativa, ap\u00f3s o primeiro per\u00edodo de meia-vida somente &hellip; <\/p>\n<p><a class=\"more-link btn\" href=\"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/a-problema-meia-vida-de-um-elemento-quimico\/\">Continue lendo<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"template-onecolumn.php","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-213820","page","type-page","status-publish","hentry","nodate","item-wrap"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/213820","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=213820"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/213820\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":213821,"href":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/213820\/revisions\/213821"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/clubes.obmep.org.br\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=213820"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}