Um experimento em laboratório utiliza radiação para verificar a composição de uma amostra. A radiação emitida…
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
Um experimento em laboratório utiliza radiação para verificar a composição de uma amostra. A radiação emitida tem uma energia de 5 eV. Qual é a frequência da radiação? (Use h = 6,63×10?³4 J·s)
- A) 0,8×10¹5 Hz
- B) 1,21×10¹5 Hz
- C) 2,5×10¹5 Hz
- D) 5×10¹5 Hz
- E) 4,0×10¹4 Hz
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a grandeza pedida e a relação física. A energia de um fóton relaciona-se com a frequência pela equação E = h × f, em que h é a constante de Planck. Logo, f = E / h.
- Converta a energia para joules. Como 1 eV equivale a 1,6×10^-19 J, temos E = 5 × 1,6×10^-19 = 8,0×10^-19 J.
- Calcule a frequência: f = 8,0×10^-19 / 6,63×10^-34 ≈ 1,21×10^15 Hz.
- Compare com as alternativas. O resultado corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (0,8×10^15 Hz) resulta de usar uma conversão errada de eV para joules (1 eV = 10^-19 J), e não de 1,6×10^-19 J. C (2,5×10^15 Hz) surge de dividir a energia por um valor de h cerca de metade do correto. D (5×10^15 Hz) ignora a constante h e usa o valor numérico da energia com potência de 10 incorreta. E (4,0×10^14 Hz) é um resultado de ordem de grandeza menor, obtido por aplicação invertida da relação ou confusão com outra grandeza.
- Observação: o símbolo '?³4' no enunciado foi interpretado como 10^-34, que é a potência usual da constante de Planck.
💡 Dica: Use a fórmula de Planck para calcular a frequência.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente usou a conversão aproximada 1 eV = 10^-19 J, e não 1,6×10^-19 J, o que reduz a energia para 5×10^-19 J e a frequência para cerca de 0,8×10^15 Hz.
Por que engana: Confundir a relação entre energia e frequência, aplicando a fórmula de forma incorreta ou utilizando valores errados.
Cálculo correto da frequência com base na energia dada.
O aluno provavelmente dividiu a energia em joules por um valor de h cerca de metade do correto (aproximadamente 3,2×10^-34), o que eleva a frequência para 2,5×10^15 Hz.
O aluno provavelmente tomou o valor numérico da energia (5) e multiplicou por uma potência de 10 sem aplicar corretamente a divisão pela constante h, obtendo 5×10^15 Hz.
O aluno provavelmente inverteu a relação ou confundiu a frequência com outra grandeza (como o comprimento de onda), chegando a uma ordem de grandeza menor.
Raio-X da questão
frequência da radiação
avaliacao
relação entre energia e frequência · constante de Planck
Revisar a relação entre energia, frequência e a constante de Planck.
Confundir a relação entre energia e frequência, aplicando a fórmula de forma incorreta ou utilizando valores errados.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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