EEAR 2021 (CFS 2) — questão 77 de Física
Enunciado em texto
A figura a seguir esquematiza o experimento realizado por Ernest Rutherford, para investigar a natureza das radiações. No experimento, realizado no vácuo, uma substância radioativa é colocada em um bloco de chumbo, com uma única abertura, de modo que as emissões sejam dirigidas por entre duas placas eletrizadas com cargas contrárias, sendo possível observar a divisão da emissão em três feixes distintos, que atingirão uma chapa fotográfica. Quanto às emissões radioativas mostradas na figura, é correto afirmar que:
[Figura: à esquerda, um bloco com a “substância radioativa” dentro e uma abertura; o feixe sai em linha reta, passa por um anteparo e entra entre duas placas horizontais, a de cima marcada (+) e a de baixo marcada (−); sob as placas, a legenda “campo magnético”. Depois das placas, o feixe se divide em três: o Feixe 1 desvia para cima (para o lado da placa +), o Feixe 2 segue reto e o Feixe 3 desvia para baixo (para o lado da placa −), todos atingindo a “chapa fotográfica” à direita.]
a) o feixe 1 é uma emissão do tipo α.
b) o feixe 2 é uma emissão do tipo β.
c) o feixe 3 é uma emissão do tipo γ.
d) o feixe 3 é uma emissão do tipo α.
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2021 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: identificar cada feixe (α, β ou γ) pelo desvio entre as placas.
Passo 1 — a carga de cada radiação. α são núcleos de hélio: carga positiva. β são elétrons: carga negativa. γ é onda eletromagnética: sem carga.
Passo 2 — o desvio entre placas eletrizadas. Entre placas com cargas contrárias há um campo elétrico, da placa (+) para a placa (−). Carga positiva é atraída pela placa (−); carga negativa, pela placa (+); o que não tem carga segue reto.
• Feixe 1, desviado para a placa (+): negativo, β;
• Feixe 2, sem desvio: γ;
• Feixe 3, desviado para a placa (−): positivo, α.
Assim, pela leitura com campo elétrico, só a (D) está certa: (A) troca α por β, (B) diz que o feixe reto é β, e (C) diz que o feixe desviado para a placa (−) é γ.
Onde está o problema: a figura chama de “campo magnético” a região entre as placas. Placas eletrizadas criam campo elétrico. Se o campo fosse magnético, o desvio dependeria do sentido de B, que não é dado, e não daria para saber qual feixe é α e qual é β. Além disso, a figura mostra α e β desviados igualmente, quando o α, muito mais pesado, desvia bem menos.
A ideia em uma frase: α é positiva, β é negativa e γ é neutra: no campo elétrico, α vai para a placa negativa, β para a positiva e γ segue reto.
Resposta: questão anulada pela EEAR no gabarito oficial. Lendo o campo entre as placas como elétrico, a física dá a alternativa D (feixe 3 = α); o defeito é a legenda “campo magnético”, que contradiz as placas eletrizadas e torna a identificação impossível sem o sentido de B.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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