A partícula káon, eletricamente neutra, é constituída por duas partículas eletricamente carregadas: um quark d…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
A partícula káon, eletricamente neutra, é constituída por duas partículas eletricamente carregadas: um quark d e um antiquark s¯. A carga do quark d é igual a -1/3 do módulo da carga do elétron, e a carga do quark s tem mesmo módulo e sinal contrário ao da carga de um antiquark s¯. Ao quark s é atribuída uma propriedade denominada estranheza, a qual pode ser calculada pela seguinte fórmula: S = 2Q - 1/3 S - estranheza Q - razão entre a carga do quark s e o módulo da carga do elétron Assim, o valor da estranheza de um quark s é igual a: (UERJ 2013)
- A) 1/3
- B) 1
- C) -1/3
- D) -1
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- A carga do elétron tem módulo |e|. O quark d tem carga -1/3 de |e|. Como o káon é neutro, a soma das cargas de d e do antiquark s̄ deve ser zero. Logo, a carga do antiquark s̄ é +1/3 de |e|. Passo 2: A carga do quark s tem mesmo módulo e sinal contrário à do antiquark s̄. Então a carga do quark s é -1/3 de |e|, ou seja, Q = -1/3. Passo 3: Aplicando a fórmula dada, S = 2Q - 1/3 = 2(-1/3) - 1/3 = -2/3 - 1/3 = -1. Passo 4: Portanto, a estranheza do quark s é -1, alternativa D. Passo 5: Por que as outras estão erradas: a alternativa A (1/3) resulta de tomar Q = +1/3, o que contradiz a neutralidade do káon; a alternativa B (1) surge de tomar Q = +1/3 e somar erradamente 2/3 + 1/3; a alternativa C (-1/3) decorre de não calcular corretamente o termo 2Q. O gabarito oficial D está correto e coincide com a resolução feita aqui.
💡 Dica: Calcule a estranheza substituindo Q na fórmula dada.
Alternativa por alternativa
O aluno considera que a carga do quark s é positiva (+1/3), copiando o sinal do antiquark s̄ em vez de usar a condição de neutralidade do káon.
O aluno toma Q = +1/3 corretamente como positivo, mas na conta subtrai 1/3 como se fosse soma, obtendo 2/3 + 1/3 = 1.
Por que engana: Confundir o sinal da carga do antiquark s¯ e aplicar incorretamente na fórmula da estranheza.
O aluno calcula a carga com sinal correto, mas erra o cálculo da fórmula, chegando a -1/3 em vez de -1, por exemplo esquecendo o fator 2 ou tratando S como igual a Q.
CORRETA. A carga do quark s é -1/3 do módulo da carga do elétron, logo Q = -1/3; substituindo na fórmula S = 2Q - 1/3, temos S = 2(-1/3) - 1/3 = -2/3 - 1/3 = -1, que é o valor correto da estranheza.
Raio-X da questão
estranheza quark s carga
avaliacao
carga elétrica do elétron · propriedades de quarks
estude carga elétrica de quarks e propriedades de partículas elementares
Confundir o sinal da carga do antiquark s¯ e aplicar incorretamente na fórmula da estranheza.
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