Em uma reação de fusão a massa diminui em ?m = 0,002 u. Calcule a energia liberada usando E = ?m·c^2. Use 1 u…
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
Em uma reação de fusão a massa diminui em ?m = 0,002 u. Calcule a energia liberada usando E = ?m·c^2. Use 1 u = 1,66×10^-27 kg e c = 3,0×10^8 m/s.
- A) ˜3,0×10^-13 J
- B) 5,0×10^-13 J
- C) 2,0×10^-13 J
- D) 0 J
- E) 1,0×10^-13 J
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Converter a variação de massa para quilogramas. Δm = 0,002 u × 1,66×10^-27 kg/u = 3,32×10^-30 kg. Passo 2: Calcular o quadrado da velocidade da luz. c^2 = (3,0×10^8)^2 = 9,0×10^16 m^2/s^2. Passo 3: Aplicar E = Δm·c^2. E = 3,32×10^-30 × 9,0×10^16 = 29,88×10^-14 J, ou seja, aproximadamente 2,99×10^-13 J, que arredondado é 3,0×10^-13 J. Passo 4: Conferir com as alternativas. A alternativa A (≈ 3,0×10^-13 J) é a correta, e por isso concordo com o gabarito oficial. A alternativa B está errada porque o valor 5,0×10^-13 J não corresponde ao produto da massa convertida pelo c^2. A alternativa C está errada porque 2,0×10^-13 J resultaria de um c^2 de cerca de 6×10^16, valor que não corresponde a (3,0×10^8)^2. A alternativa D está errada porque a variação de massa não é nula, e a energia liberada é positiva. A alternativa E está errada porque 1,0×10^-13 J resulta de usar c^2 = 3×10^16, esquecendo de elevar o 3 ao quadrado.
💡 Dica: Aplique a fórmula E = ?m·c^2 para encontrar a energia liberada.
Alternativa por alternativa
?m = 0,002·1,66×10^-27 = 3,32×10^-30 kg; E = 3,32×10^-30·(3,0×10^8)^2 = 3,0×10^-13 J.
O aluno errou a multiplicação da massa pelo c^2 e obteve um valor de energia alto demais, sem verificar a ordem de grandeza final.
Por que engana: Confundir a relação entre massa e energia, aplicando incorretamente a fórmula E = mc².
O aluno calculou c^2 incorretamente, obtendo cerca de 6×10^16 em vez de 9×10^16, e por isso chegou a um valor menor.
O aluno acredita que, como a massa diminui pouco, a energia liberada seria nula, ou confunde a variação de massa com a energia liberada.
O aluno elevou 3,0×10^8 ao quadrado como 3,0×10^16, esquecendo de elevar o coeficiente 3 ao quadrado, o que reduz o resultado em três vezes.
Raio-X da questão
energia de fusão
avaliacao
energia e massa · equação de Einstein
Revisar a relação entre massa e energia na física.
Confundir a relação entre massa e energia, aplicando incorretamente a fórmula E = mc².
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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