Em um experimento, são produzidos feixes de átomos de hidrogênio, de hélio, de prata e de chumbo. Estes átomos…
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
Em um experimento, são produzidos feixes de átomos de hidrogênio, de hélio, de prata e de chumbo. Estes átomos deslocam-se paralelamente com velocidades de mesma magnitude. Suas energias cinéticas valem, respectivamente, E_H, E_He, E_Ag e E_Pb. A relação entre essas energias é dada por: (UERJ 2014)
- A) E_He > E_H > E_Pb > E_Ag
- B) E_Ag > E_Pb > E_H > E_He
- C) E_H > E_He > E_Ag > E_Pb
- D) E_Pb > E_Ag > E_He > E_H
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- A energia cinética é dada por Ec = (1/2) m v^2. Como todos os átomos têm a mesma velocidade (mesma magnitude), a energia cinética é diretamente proporcional à massa de cada átomo. Passo 2: As massas atômicas aproximadas são: hidrogênio (H) cerca de 1 u, hélio (He) cerca de 4 u, prata (Ag) cerca de 108 u e chumbo (Pb) cerca de 207 u. Passo 3: Ordenando da maior para a menor massa, temos Pb > Ag > He > H, logo E_Pb > E_Ag > E_He > E_H. Passo 4: A alternativa A está errada porque coloca H acima de Pb e Ag, invertendo a relação com a massa. Passo 5: A alternativa B está errada porque inverte a ordem de massa, atribuindo mais energia aos átomos mais leves e colocando Ag acima de Pb. Passo 6: A alternativa C está errada porque inverte completamente a relação, dando maior energia ao hidrogênio, o átomo mais leve. Passo 7: Portanto, a alternativa D é a correta, e coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Compare as energias cinéticas usando a fórmula E = 1/2 m v² e considere que as velocidades são iguais.
Alternativa por alternativa
O aluno parece supor que a energia cinética diminui com o aumento da massa, aplicando essa ideia de forma inconsistente, pois mantém He acima de H mas coloca H acima de Pb e Ag.
O aluno inverte a relação entre massa e energia, concluindo que átomos mais leves têm maior energia cinética, e ainda pode ordenar Ag e Pb pela posição na tabela ou por outro critério errado.
Por que engana: Confundir a relação entre massa e energia cinética para velocidades iguais, invertendo a ordem das energias.
O aluno acredita que o átomo menor, por ser mais leve, tem maior energia cinética, invertendo completamente a proporcionalidade com a massa.
CORRETA. Como todos os átomos têm a mesma velocidade, a energia cinética depende apenas da massa. O chumbo tem a maior massa, seguido da prata, hélio e hidrogênio, logo E_Pb > E_Ag > E_He > E_H.
Raio-X da questão
energia cinética e massa
avaliacao
energia cinética · massa e velocidade
revisar fórmula da energia cinética e relação com massa e velocidade
Confundir a relação entre massa e energia cinética para velocidades iguais, invertendo a ordem das energias.
tomada_decisao
cientifico
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