Em um forno de micro-ondas doméstico, a radiação eletromagnética transfere energia para as moléculas presentes…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um forno de micro-ondas doméstico, a radiação eletromagnética transfere energia para as moléculas presentes nos alimentos. Para analisar um fóton dessa radiação, considere que sua energia seja de 1,2 × 10?²4 J. Adote a constante de Planck h = 6,63 × 10?³4 J·s. Com base nos dados apresentados, qual é a frequência desse fóton? Utilize a relação E = h · f.
- A) 1,8 × 10⁸ Hz
- B) 1,8 × 10¹⁰ Hz
- C) 1,8 × 10⁹ Hz
- D) 7,9 × 10⁻⁵⁸ Hz
- E) 5,5 × 10⁻¹⁰ Hz
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- A relação dada é E = h · f, em que E é a energia do fóton, h é a constante de Planck e f é a frequência. Isolando f, temos f = E / h. Passo 2: Substituindo os valores, f = (1,2 × 10^-24) / (6,63 × 10^-34). Passo 3: Divide-se primeiro a parte numérica: 1,2 / 6,63 ≈ 0,181. Passo 4: Divide-se a potência de 10: 10^-24 / 10^-34 = 10^(-24 + 34) = 10^10. Passo 5: Juntando os resultados, f ≈ 0,181 × 10^10 Hz. Para escrever em notação científica, deslocamos a vírgula uma casa para a esquerda: f ≈ 1,81 × 10^9 Hz, que corresponde à alternativa C. Passo 6: Por que as outras estão erradas: A) 1,8 × 10^8 Hz tem a potência de 10 errada, pois a divisão resulta em ordem de grandeza 10^9. B) 1,8 × 10^10 Hz esquece de deslocar a vírgula ao converter 0,181 × 10^10 para a notação científica. D) 7,9 × 10^-58 Hz resulta de multiplicar 1,2 por 6,63 e somar os expoentes, quando a operação correta é dividir. E) 5,5 × 10^-10 Hz equivale a h / E, ou seja, a relação foi invertida. Conclusão: a frequência do fóton é de aproximadamente 1,8 × 10^9 Hz, de acordo com o gabarito oficial.
💡 Dica: Aplique a fórmula E = h·f para encontrar a frequência.
Alternativa por alternativa
O aluno divide corretamente os valores numéricos, mas erra a potência de 10 ao dividir os expoentes, obtendo ordem de grandeza 10^8 em vez de 10^9.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre energia e frequência, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo uma alternativa que não considera a constante de Planck corretamente.
O aluno obtém 0,181 × 10^10 e não converte para notação científica, escrevendo 1,8 × 10^10 Hz sem deslocar a vírgula corretamente.
Isolando a frequência na relação E = h · f, obtém-se f = E/h. Assim, f = (1,2 × 10⁻²⁴)/(6,63 × 10⁻³⁴) ≈ 0,181 × 10¹⁰ = 1,8 × 10⁹ Hz.
O aluno multiplica os valores em vez de dividir, pois calcula 1,2 × 6,63 ≈ 7,9 e soma os expoentes (-24 + -34 = -58), usando a operação errada para isolar f.
O aluno inverte a relação e calcula h / E = 6,63 × 10^-34 / 1,2 × 10^-24 ≈ 5,5 × 10^-10, confundindo a expressão para f com uma relação de inversão.
Raio-X da questão
radiações eletromagnéticas
avaliacao
fórmula de energia de radiação · frequência de ondas
Revisar a relação entre energia e frequência de radiações eletromagnéticas.
O aluno pode confundir a relação entre energia e frequência, aplicando a fórmula de forma incorreta e escolhendo uma alternativa que não considera a constante de Planck corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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