A figura foi obtida em uma câmara de nuvens, equipamento que registra trajetórias deixadas por partículas…
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
A figura foi obtida em uma câmara de nuvens, equipamento que registra trajetórias deixadas por partículas eletricamente carregadas. Na figura, são mostradas as trajetórias dos produtos do decaimento de um isótopo do hélio (³2He) em repouso: um elétron (e?) e um isótopo de lítio (63Li), bem como suas respectivas quantidades de movimento linear, no instante do decaimento, representadas, em escala, pelas setas. Uma terceira partícula, denominada antineutrino (?¯, carga zero), é também produzida nesse processo. [IMAGEM] O vetor que melhor representa a direção e o sentido da quantidade de movimento do antineutrino é [FUVEST 2017 - Questão 58] FUVEST - 2017
- A) [vetor a]
- B) [vetor b]
- C) [vetor c]
- D) [vetor d]
- E) [vetor e]
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O isótopo de hélio está em repouso no instante do decaimento, logo a quantidade de movimento total inicial do sistema é zero. Passo 2: Pela conservação da quantidade de movimento linear, a soma vetorial das quantidades de movimento dos três produtos (elétron, lítio e antineutrino) também deve ser zero. Passo 3: Assim, a quantidade de movimento do antineutrino é igual ao vetor oposto à soma vetorial das quantidades de movimento do elétron e do lítio: p_antineutrino = -(p_elétron + p_lítio). Passo 4: Na figura, as setas representam as quantidades de movimento do elétron e do lítio em escala. Deve-se somar graficamente essas duas setas (regra do paralelogramo ou colocando uma seguida da outra) para obter a resultante, e depois inverter o sentido dessa resultante. Passo 5: O vetor com a direção e o sentido corretos é, portanto, o de sentido oposto à resultante das duas setas, que corresponde à alternativa D. Passo 6: A alternativa A não pode estar certa, pois não é oposta à resultante dos vetores do elétron e do lítio. Passo 7: A alternativa B não corresponde ao vetor que anula a soma dos outros dois, pois sua direção ou sentido não compensa a resultante. Passo 8: A alternativa C não é a direção que equilibra a soma das quantidades de movimento dos outros dois produtos. Passo 9: A alternativa E também não cancela a resultante, pois não tem a orientação oposta necessária.
💡 Dica: Use a conservação da quantidade de movimento para determinar a direção e sentido do antineutrino.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o antineutrino deve seguir na mesma direção e sentido de uma das partículas visíveis, ignorando que a soma de todas as quantidades de movimento deve ser nula.
O aluno identifica corretamente a resultante das duas setas, mas não inverte seu sentido, escolhendo o vetor que aponta para o mesmo lado da soma em vez do lado oposto.
O aluno toma a direção perpendicular ou aproximada de uma das setas como se fosse a do antineutrino, sem fazer a composição vetorial das duas quantidades de movimento visíveis.
Por que engana: O aluno pode confundir a direção do vetor do antineutrino com a direção de uma das outras partículas, ignorando a conservação da quantidade de movimento.
Incorreta. Não reflete a direção correta do antineutrino.
O aluno considera apenas uma das partículas visíveis, em geral a de maior seta, e aponta o antineutrino na direção oposta a ela, desconsiderando a contribuição da outra partícula.
Raio-X da questão
conservação da quantidade de movimento
avaliacao
conservação da quantidade de movimento · vetores e suas direções
Revisar o princípio da conservação da quantidade de movimento em decaimentos radioativos.
O aluno pode confundir a direção do vetor do antineutrino com a direção de uma das outras partículas, ignorando a conservação da quantidade de movimento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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