Um metal tem trabalho de extração f = 2,0 eV. Calcule a frequência limiar f0 para emissão fotoelétrica. Use h…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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 metal tem trabalho de extração f = 2,0 eV. Calcule a frequência limiar f0 para emissão fotoelétrica. Use h = 6,6×10^-34 J·s e 1 eV = 1,6×10^-19 J.
- A) f0 ˜ 7,0×10^14 Hz
- B) f0 ˜ 3,0×10^14 Hz
- C) f0 ˜ 4,8×10^14 Hz.
- D) f0 ˜ 5,0×10^15 Hz
- E) f0 ˜ 1,0×10^12 Hz
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique a relação entre a energia de extração e a frequência limiar. Pelo modelo de Einstein para o efeito fotoelétrico, a energia mínima do fóton é igual ao trabalho de extração: h·f0 = W, logo f0 = W/h.
- Converta o trabalho de extração para joules. W = 2,0 eV × 1,6×10^-19 J/eV = 3,2×10^-19 J.
- Calcule a frequência: f0 = 3,2×10^-19 / 6,6×10^-34 ≈ 0,4848×10^15 Hz ≈ 4,8×10^14 Hz.
- Compare com as alternativas. A alternativa C (4,8×10^14 Hz) é a única que coincide com o resultado, e ela é o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A (7,0×10^14 Hz) é alta demais para o quociente 3,2×10^-19 / 6,6×10^-34. B (3,0×10^14 Hz) é baixa demais para esse quociente. D (5,0×10^15 Hz) tem ordem de grandeza errada, com um fator de 10 a mais. E (1,0×10^12 Hz) está muito abaixo da ordem de grandeza correta.
💡 Dica: Converta a energia de eV para Joules antes de calcular a frequência.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a divisão ou a conversão numérica ao dividir 3,2×10^-19 por 6,6×10^-34, obtendo um valor próximo de 7 em vez de 4,8.
Por que engana: Confundir a relação entre energia e frequência, aplicando a fórmula de forma incorreta.
O aluno provavelmente calculou mal o quociente W/h, chegando a um valor próximo de 3 em vez de 4,8, possivelmente por erro de arredondamento ou de divisão.
Converter f para joules: f = 2,0·1,6×10^-19 = 3,2×10^-19 J. Usar E = hf e f0 = f/h ? f0 = 3,2×10^-19 J / 6,6×10^-34 J·s ˜ 4,85×10^14 Hz.
O aluno errou o expoente da potência de dez, escrevendo 10^15 em vez de 10^14. Isso indica falta de atenção ao resultado final.
O aluno provavelmente não entendeu a relação de proporcionalidade entre energia e frequência e tratou o resultado como se fosse uma frequência muito pequena, sem verificar a ordem de grandeza.
Raio-X da questão
emissão fotoelétrica
avaliacao
energia dos fótons · lei 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.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Um metal tem função trabalho f = 2,0 eV. Use h = 6,6×10^-34 J·s e 1 eV = 1,6×10^-19 J. Calcule a frequência limiar f0 do…
- Um metal tem função trabalho f = 2,0 eV. Usando h = 6,63×10^-34 J·s e 1 eV = 1,6×10^-19 J, calcule a frequência de corte…
- Um metal com trabalho de saída f = 2,0 eV é iluminado por fótons de frequência f = 6,0×10^14 Hz. Usando h = 6,63×10^-34…
- Uma superfície metálica tem trabalho de saída f = 2,0 eV. Irradia-se luz de frequência f = 8,0×10^14 Hz. Calcule a…
- Uma superfície metálica tem trabalho de saída f = 4,0×10^-19 J. Qual a frequência mínima f_min da radiação que provoca…
- Em um experimento didático sobre o efeito fotoelétrico, uma superfície metálica é iluminada com radiação de frequência…
Todas as questões de Física Quântica (Efeito Fotoelétrico, Dualidade)
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog
