No experimento do efeito fotoelétrico, se uma luz de alta frequência é utilizada, o que acontece com a energia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar a evolução estelar associando-a aos modelos de origem e distribuição dos elementos químicos no Universo, compreendendo suas relações com as condições necessárias ao surgimento de sistemas solares e planetários, suas estruturas e composições e as possibilidades de existência de vida, utilizando representações e simulações, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
No experimento do efeito fotoelétrico, se uma luz de alta frequência é utilizada, o que acontece com a energia cinética dos elétrons emitidos?
- A) Aumenta
- B) Diminui
- C) Permanece a mesma
- D) Varia aleatoriamente
- E) Fica negativa
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- No efeito fotoelétrico, a energia de cada fóton da luz é dada por E = h·f, em que h é a constante de Planck e f é a frequência da luz. Passo 2: Parte dessa energia é usada para arrancar o elétron do metal (função trabalho, phi, que é constante para um dado material). O restante vira energia cinética: Ec = h·f − phi. Passo 3: Se a luz é de alta frequência, f é grande, então h·f é grande e a energia cinética dos elétrons emitidos aumenta. A alternativa correta é A (Aumenta). Passo 4: A alternativa B está errada, pois diminuir a energia cinética exigiria reduzir h·f, o que não ocorre com alta frequência. A alternativa C está errada, pois a energia cinética só permaneceria igual se a frequência não mudasse. A alternativa D está errada, pois a equação é determinística e não há variação aleatória nesse efeito. A alternativa E está errada, pois a energia cinética é sempre positiva ou nula, nunca negativa. Passo 5: O gabarito oficial (A) está correto e coincide com a resolução feita de forma independente.
💡 Dica: Considere a relação entre frequência da luz e energia cinética dos elétrons.
Alternativa por alternativa
Maior frequência resulta em maior energia dos elétrons.
O aluno pode ter confundido a relação, imaginando que a alta frequência 'gasta' energia do elétron e, por isso, deixaria menos energia para o movimento. Na verdade, a energia cinética cresce com a frequência, pois o fóton carrega mais energia.
Por que engana: Confundir a relação entre frequência da luz e a energia cinética dos elétrons, pensando que a energia diminui com a frequência alta.
O aluno pode ter achado que a energia cinética depende só do material, pois a função trabalho é fixa, e ignorou que a frequência da luz altera a energia total fornecida a cada elétron.
O aluno pode ter pensado que, como cada elétron é ejetado de forma diferente, o resultado seria imprevisível. O efeito fotoelétrico segue uma relação definida (Ec = h·f − phi), sem variação aleatória para uma dada frequência.
O aluno pode ter confundido o sinal da carga do elétron com o sinal da energia cinética. A carga do elétron é negativa, mas a energia cinética é uma grandeza escalar não negativa.
Raio-X da questão
efeito fotoelétrico
avaliacao
energia cinética · frequência da luz
Revisar a relação entre frequência da luz e energia cinética no efeito fotoelétrico.
Confundir a relação entre frequência da luz e a energia cinética dos elétrons, pensando que a energia diminui com a frequência alta.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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