PUC-RS 2014 — questão 10 de Física

Enunciado em texto
INSTRUÇÃO: Para responder à questão 10, analise o texto e os dados a seguir.
A matéria apresenta um comportamento dualístico, ou seja, pode se comportar como onda ou como partícula.
Uma partícula em movimento apresenta um comprimento de onda associado a ela, o qual é descrito por λ=h/p, onde p é o módulo do seu momento linear, e h é a constante de Planck.
Considere as seguintes partículas movendo-se livremente no espaço e suas respectivas massas e velocidades:
Partícula 1 – massa m e velocidade v
Partícula 2 – massa m e velocidade 2v
Partícula 3 – massa 2m e velocidade 2v
Os comprimentos de onda associados às partículas estão relacionados de tal modo que
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2014 (Verão) — PUCRS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).
Resolução comentada
O que a questão pede: comparar os comprimentos de onda de De Broglie das três partículas.
Passo 1 — os momentos lineares, :
• partícula 1: ;
• partícula 2: ;
• partícula 3: .
Passo 2 — os comprimentos de onda. Como , quanto maior o momento, menor o comprimento de onda:
⚠️ A armadilha: achar que λ cresce com o momento e marcar a ordem inversa (alternativa D). λ é inversamente proporcional a p.
A ideia em uma frase: λ = h/p: mais massa ou mais velocidade, mais momento, comprimento de onda menor.
Resposta: alternativa E ().
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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