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Um experimento demonstra o efeito fotoelétrico usando luz de diferentes frequências. Sabendo que a frequência…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT101

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

Um experimento demonstra o efeito fotoelétrico usando luz de diferentes frequências. Sabendo que a frequência mínima para a emissão de elétrons em um metal é 5 x 10^14 Hz, calcule a energia mínima necessária para que isso ocorra. Use h = 6,63×10?³4 J·s.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

A energia mínima necessária é dada pela relação E = h·f, onde E é a energia em Joules, h a constante de Planck e f a frequência em Hz. Portanto, E = (6,63×10?³4 J·s) × (5 x 10^14 Hz) = 3,315 x 10?¹? J.

Explicação

A relação E = h·f é fundamental na física quântica, pois conecta a energia de um fóton à sua frequência. Ao substituir os valores da constante de Planck e da frequência mínima, obtemos a energia necessária para a emissão de elétrons. O resultado indica a quantidade mínima de energia que um fóton deve ter para provocar o efeito fotoelétrico no metal em questão.

Raio-X da questão

Dificuldade Média

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

efeito fotoelétrico

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia e frequência de luz · efeito fotoelétrico

📚 Reveja

Revisar a relação entre frequência e energia no efeito fotoelétrico.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a relação entre frequência e energia, aplicando a fórmula de forma incorreta.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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