ENEM 2013 PPL — questão 89 de Física

Gabarito DFísica moderna — efeito fotoelétrico e transformação de energia1º dia · Reaplicação/PPL · Caderno 3 (Branco)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 89 de Física do ENEM 2013 PPL

Enunciado em texto

Quando a luz branca incide em uma superfície metálica, são removidos elétrons desse material. Esse efeito é utilizado no acendimento automático das luzes nos postes de iluminação, na abertura automática das portas, no fotômetro fotográfico e em sistemas de alarme.

Esse efeito pode ser usado para fazer a transformação de energia

a) nuclear para cinética.

b) elétrica para radiante.

c) térmica para química.

d) radiante para cinética.

e) potencial para cinética.

(Enunciado: ENEM 2013 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — INEP.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.

Resolução comentada

O que a questão pede: de que forma de energia para qual outra o efeito fotoelétrico faz a conversão.

Passo 1 — o que entra. O efeito é provocado pela luz, que é uma onda eletromagnética. A energia que ela carrega é a energia radiante (luminosa). Cada fóton entrega a sua energia a um elétron do metal.

Passo 2 — o que sai. Com essa energia, o elétron se solta do metal e sai em movimento. Pela equação de Einstein, a energia do fóton paga o trabalho para arrancar o elétron (função trabalho φ) e o resto vira energia cinética dele:

Ec, maˊx=h f−φE_{c,\,\text{máx}} = h\,f - \varphi

Então a transformação é de energia radiante para energia cinética dos elétrons, que formam a corrente usada nos sensores.

Por que não as outras: (A) não há reação nuclear; (B) é o caminho inverso, o de uma lâmpada, que transforma energia elétrica em luz; (C) não há reação química nem calor como fonte; (E) a energia de entrada é a da luz, não uma energia potencial.

⚠️ A armadilha: a alternativa B, pensando no poste que acende. A lâmpada acesa, sim, converte energia elétrica em radiante, mas o efeito fotoelétrico é o sensor, que faz o oposto: recebe luz e libera elétrons em movimento.

A ideia em uma frase: no efeito fotoelétrico, a luz (energia radiante) arranca elétrons do metal e lhes dá energia cinética.

Resposta: alternativa D (radiante para cinética).

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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