Com base na fórmula E = mc², explique a relação entre massa e energia na fusão nuclear.
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Com base na fórmula E = mc², explique a relação entre massa e energia na fusão nuclear.
- A) Massa é convertida em calor
- B) Energia é criada a partir do nada
- C) Massa e energia são intercambiáveis
- D) A fusão não altera a massa
- E) Somente energia é produzida
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A equação E = mc² (energia igual à massa multiplicada pelo quadrado da velocidade da luz) mostra que massa e energia são equivalentes e podem ser convertidas uma na outra. Passo 2: Na fusão nuclear, dois núcleos leves se unem formando um núcleo mais pesado. A massa final do núcleo formado é um pouco menor que a soma das massas dos núcleos iniciais. Essa diferença, chamada defeito de massa, não desaparece: ela é convertida em energia, que aparece como energia cinética dos produtos e como radiação. Passo 3: Portanto, a alternativa C está correta, pois massa e energia são intercambiáveis, que é exatamente o que a equação expressa. Passo 4: A alternativa A está incompleta, pois a massa não se converte apenas em calor; a energia liberada tem várias formas, como energia cinética e radiação. Passo 5: A alternativa B está errada, pois a energia não é criada do nada; ela vem da transformação de parte da massa. Passo 6: A alternativa D está errada, pois a fusão altera sim a massa, já que a massa final é menor que a inicial. Passo 7: A alternativa E está errada, pois a energia não é a única coisa envolvida; a massa participa do processo e é convertida em energia, e a fusão também produz novos núcleos. O gabarito oficial coincide com a resolução obtida.
💡 Dica: Relacione a fórmula com a transformação de massa em energia.
Alternativa por alternativa
O aluno entende que a massa se transforma apenas em calor, restringindo a conversão a uma única forma de energia. Ele não percebe que a energia liberada se distribui como energia cinética e radiação.
Por que engana: Interpretar que energia pode ser criada do nada ou que massa nao se altera na fusao nuclear.
O aluno acredita que a energia surge do nada, como se a fusão gerasse energia sem origem material. Isso contraria o princípio de conservação, pois a energia vem da massa que desaparece no processo.
Conforme a fórmula de Einstein.
O aluno supõe que, por a fusão ser um processo de união de núcleos, a massa total permanece igual. Ele ignora o defeito de massa, que é justamente a origem da energia liberada.
O aluno interpreta que apenas a energia é produzida, esquecendo que a relação de E = mc² envolve a conversão de massa em energia. Ele tende a ler a equação como se a massa não tivesse papel no processo.
Raio-X da questão
massa e energia na fusão nuclear
avaliacao
equivalencia massa energia · formula de energia
Revisar a fórmula de Einstein e os princípios da fusão nuclear.
Interpretar que energia pode ser criada do nada ou que massa nao se altera na fusao nuclear.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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