Núcleos atômicos podem girar rapidamente e emitir raios y. Nesse processo, o núcleo perde energia, passando sucessivamente por estados de energia cada vez mais baixos, até chegar ao estado fundamental, que é o estado de menor energia desse sistema. Nos laboratórios onde esses núcleos são estudados, detectores registram dados dos pulsos da radiação y emitida, obtendo informações sobre o período de rotação nuclear. A perda de energia devido à emissão de radiação eletromagnética altera o período de rotação nuclear. O gráfico mostra quatro valores do período de rotação de um dos isótopos do núcleo de érbio (¹⁵⁸Er) durante um certo intervalo de tempo, obtidos a partir de dados experimentais

Obtenha o valor da

a) velocidade angular de rotação, ω, do núcleo no instante t = 8 x 10⁻¹²s, em rad/s;

b) aceleração angular média, 𝝰, do núcleo entre os instantes t = 2 x 10⁻¹²s e t = 8 x 10⁻¹²s, em rad/s²;

c) aceleração centrípeta, ac, de uma porção de matéria nuclear localizada a uma distância R = 6 x 10⁻¹⁵ m do eixo de rotação nuclear para o instante t = 8 x 10⁻¹²s;

d) energia, E, emitida pelo ¹⁵⁸Er sob a forma de radiação eletromagnética entre os instantes t = 2 x 10⁻¹²s e t = 8 x 10⁻¹²s.

Note e adote:

Radiação y: radiação eletromagnética de frequência muito alta.

Energia rotacional do núcleo ER = (1/2) I ω² , onde I = 12 x 10⁻⁵⁵ J s² é constante.

𝝅 = 3.