FísicaUERJBNCC EM13CNT301Difícil⏱ medio

UTILIZE O FRAGMENTO A SEGUIR PARA RESPONDER ÀS QUESTÕES 06 E 07. FONTE DE LUZ SÍNCROTRON SIRIUS Sirius, a nova…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT301

Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

UTILIZE O FRAGMENTO A SEGUIR PARA RESPONDER ÀS QUESTÕES 06 E 07. FONTE DE LUZ SÍNCROTRON SIRIUS Sirius, a nova fonte de radiação síncrotron brasileira, funciona como um grande microscópio que – ao revelar a estrutura atômica, molecular e eletrônica dos mais diversos materiais – permite pesquisas com aplicações em praticamente todas as áreas do conhecimento. Para produzir a radiação síncrotron, feixes de elétrons são acelerados em várias etapas até alcançarem o anel principal do acelerador Sirius, um tubo fechado onde se produz vácuo. Nesse espaço confinado, os elétrons se movimentam em trajetória circular com rapidez próxima à da luz. Considere que, antes de entrar no anel principal do Sirius, um feixe de elétrons percorre um acelerador linear adquirindo energia adicional. Nesse percurso, os elétrons passam de 150,0 MeV para 3,0 GeV de energia cinética. Admitindo 1,0 eV = 1,6 × 10?¹? J, calcule, em joules, o trabalho realizado pela força resultante sobre os elétrons, em seu percurso no acelerador linear. (UERJ 2024)

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo do trabalho em eV: W = ?E_C = E_Cf - E_Ci W = 3 GeV - 150 MeV = 3 × 10^9 - 150 × 10^6 W = 2,85 × 10^9 eV Conversão de eV para J: 1eV = 1,6 × 10^-19 J W = 2,85 × 10^9 × 1,6 × 10^-19 J W = 4,56 × 10^-10 J

Explicação

Calcule a variação da energia cinética em eV, converta para joules usando a relação dada e reconheça que o trabalho realizado é igual a essa variação de energia.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação medio

Peso pedagógico medio

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 consolidacao

🎯 Conceito central

energia cinética e trabalho

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

energia cinética · conversão de unidades

📚 Reveja

estude conversão de unidades de energia e cálculo de trabalho

⚠️ Erro mais comum

Confundir energia cinética com energia total ou esquecer de converter unidades corretamente.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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