Em um serviço de radioterapia, feixes de radiação gama são utilizados para atingir células tumorais. A energia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um serviço de radioterapia, feixes de radiação gama são utilizados para atingir células tumorais. A energia de cada fóton é expressa em elétron-volt (eV). Em uma das aplicações, os fótons apresentam energia de 500 keV. Para a conversão entre as unidades, considera-se que 1 eV = 1,6 × 10^-19 J e que 1 keV = 10^3 eV. Com base nas informações do texto, qual é a energia de um fóton de radiação gama com energia de 500 keV, expressa em joules?
- A) 8 × 10^-14 J
- B) 5 × 10^-14 J
- C) 3,1 × 10^-14 J
- D) 8 × 10^-11 J
- E) 8 × 10^-17 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Converter keV para eV. Como 1 keV = 10^3 eV, 500 keV = 500 × 10^3 eV = 5 × 10^5 eV. Passo 2: Converter eV para joules. Como 1 eV = 1,6 × 10^-19 J, multiplica-se: 5 × 10^5 × 1,6 × 10^-19 J. Passo 3: Multiplicar os coeficientes e somar os expoentes. 5 × 1,6 = 8 e 10^5 × 10^-19 = 10^-14, logo a energia é 8 × 10^-14 J, que corresponde à alternativa A, igual ao gabarito oficial. Passo 4: Por que as outras estão erradas. A alternativa B omite o fator 1,6 da conversão de eV para joules. A alternativa C parece resultar de dividir por 1,6 em vez de multiplicar. A alternativa D erra a potência de dez, aplicando o fator de 10^3 uma segunda vez. A alternativa E inverte a direção do prefixo quilo, dividindo por 10^3 em vez de multiplicar.
💡 Dica: Converta a energia de keV para Joules usando a relação dada.
Alternativa por alternativa
Primeiro, converte-se a energia de 500 keV para elétron-volts: 500 keV = 500 × 10^3 eV = 5 × 10^5 eV. Em seguida, aplica-se a conversão fornecida: E = (5 × 10^5) × (1,6 × 10^-19) J = 8 × 10^-14 J.
O aluno converteu 500 keV para 5 × 10^5 eV e parou aí, esquecendo de multiplicar pelo fator 1,6 × 10^-19 J/eV. Ele acredita que o resultado já está em joules.
O aluno dividiu 5 × 10^-14 por 1,6 em vez de multiplicar, ou seja, inverteu a relação entre eV e joules.
Por que engana: Confundir a conversão de keV para Joules, multiplicando incorretamente o valor por 1,6 × 10?¹?
O aluno aplicou o fator de conversão de quilo (10^3) duas vezes, multiplicando a energia por mil a mais e obtendo a potência 10^-11 em vez de 10^-14.
O aluno entendeu o prefixo quilo como divisão, reduzindo a energia por mil ao converter keV para eV, o que leva a 8 × 10^-17 J.
Raio-X da questão
energia de fóton
avaliacao
conversao de unidades de energia · energia de fóton
Revisar a conversão de unidades de energia entre eV e Joules.
Confundir a conversão de keV para Joules, multiplicando incorretamente o valor por 1,6 × 10?¹?
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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