Em uma atividade de divulgação científica sobre a produção de energia em usinas nucleares, os estudantes…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma atividade de divulgação científica sobre a produção de energia em usinas nucleares, os estudantes analisam uma única fissão de um núcleo de urânio-235. Nesse processo, a energia liberada é de 200 MeV. Para fazer a conversão para o Sistema Internacional, considera-se que 1 MeV = 1,6 × 10?¹³ J. Com base nas informações do texto, qual é a energia liberada nessa fissão, expressa em joules?
- A) 2,0 × 10⁻¹¹ J
- B) 3,2 × 10⁻¹³ J
- C) 3,2 × 10⁻¹⁰ J
- D) 3,2 × 10⁻¹¹ J
- E) 3,2 × 10⁻¹⁴ J
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A energia liberada em uma fissão é de 200 MeV, e a conversão adotada é 1 MeV = 1,6 × 10^-13 J (o expoente correto é -13, pois o texto apresenta 10?¹³ como erro de digitação de 10^-13).
- Escreva a regra de conversão. Para obter a energia em joules, multiplica-se a quantidade em MeV pelo fator de conversão: E (J) = 200 × 1,6 × 10^-13 J.
- Multiplique os coeficientes. 200 × 1,6 = 320.
- Reescreva em notação científica. 320 × 10^-13 = 3,2 × 10^2 × 10^-13 = 3,2 × 10^-11 J.
- Compare com as alternativas. A alternativa D, 3,2 × 10^-11 J, corresponde ao resultado obtido, e por isso está correta, em concordância com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 2,0 × 10^-11 J ignora o fator 1,6 e considera apenas 200 × 10^-13. B) 3,2 × 10^-13 J indica que 200 foi tratado como 2, com perda de duas ordens de grandeza. C) 3,2 × 10^-10 J tem o expoente errado, uma ordem de grandeza acima do resultado. E) 3,2 × 10^-14 J tem o expoente errado, uma ordem de grandeza abaixo do resultado.
💡 Dica: Converta MeV para joules usando a relação dada.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou 200 pelo expoente 10^-13 mas esqueceu de multiplicar pelo coeficiente 1,6, possivelmente tratando o fator de conversão como se fosse 1.
Por que engana: Confundir a conversao de MeV para joules, errando a potencia de dez na multiplicacao.
O aluno tratou 200 como se fosse 2 (ou multiplicou apenas por 2), perdendo duas casas decimais na contagem de zeros.
O aluno calculou corretamente 320, mas errou ao converter para notação científica, deslocando o expoente para -12 ou -10 e obtendo uma ordem de grandeza a mais.
Como 200 MeV = 200 × 1,6 × 10⁻¹³ J, obtém-se 320 × 10⁻¹³ J. Escrevendo o resultado em notação científica, 320 × 10⁻¹³ = 3,2 × 10⁻¹¹ J.
O aluno errou o expoente da potência de dez ao ajustar a notação científica, subtraindo uma ordem de grandeza a mais do que deveria.
Raio-X da questão
fissão nuclear
avaliacao
conversao de unidades de energia · multiplicacao de potencias de dez
Revisar a conversão de unidades de energia e fissão nuclear.
Confundir a conversao de MeV para joules, errando a potencia de dez na multiplicacao.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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