EEAR 2024 (CFS 2) — questão 85 de Física

Gabarito DFísica moderna — radiação de corpo negro (lei de Wien)Exame de Admissão ao CFS 2/2024 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 85 de Física do EEAR 2024 (CFS 2)

Enunciado em texto

O gráfico a seguir representa quatro curvas (A, B, C e D) da intensidade da radiação emitida, em função do comprimento de onda, de um mesmo corpo negro com quatro valores de temperatura diferentes.

Assinale a alternativa que indica corretamente a curva correspondente a maior temperatura.

a) A

b) B

c) C

d) D

[Gráfico: intensidade da radiação × comprimento de onda, com quatro curvas em forma de sino assimétrico. A curva D tem o pico mais alto e mais à esquerda (menor comprimento de onda); depois vêm C, B e, por último, A, a mais baixa e mais achatada, com o pico mais à direita.]

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2024 — 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: qual curva corresponde ao corpo negro mais quente.

Passo 1 — a lei de Wien. O comprimento de onda do pico de emissão é inversamente proporcional à temperatura absoluta:

λmaˊx⋅T=constante\lambda_{\text{máx}} \cdot T = \text{constante}

Quanto mais quente, mais à esquerda (menor λ) fica o pico. O pico de D é o mais à esquerda.

Passo 2 — a intensidade total (Stefan-Boltzmann). A potência total emitida, que é a área sob a curva, cresce com T4T^4. A curva D é também a mais alta e a de maior área.

As duas leis apontam para a mesma curva: D.

⚠️ A armadilha: achar que o pico mais à direita (curva A) é o mais “forte”, por ter comprimento de onda maior. É o contrário: aquecer um corpo desloca a emissão para comprimentos de onda menores, como o metal que passa de vermelho a branco-azulado.

A ideia em uma frase: mais quente = pico mais alto e mais à esquerda (Wien e Stefan-Boltzmann).

Resposta: alternativa D.

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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