PUC-RS 2014 (inverno) — questão 10 de Física

Gabarito DFísica moderna — fóton, velocidade da luz, efeito fotoelétrico e fissãoConcurso Vestibular · Inverno
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 10 de Física do PUC-RS 2014 (inverno)

Enunciado em texto

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 10, analise as afirmativas que seguem, referentes a fenômenos descritos pela Física Moderna.

I. A energia de um fóton é diretamente proporcional à sua frequência.

II. A velocidade da luz, no vácuo, tem um valor finito, considerado constante para todos os referenciais inerciais.

III. No efeito fotoelétrico, há uma frequência mínima de corte, abaixo da qual o fenômeno não se verifica, qualquer que seja a intensidade da luz incidente.

IV. A fissão nuclear acontece quando núcleos de pequena massa colidem, originando um núcleo de massa maior.

Estão corretas apenas as afirmativas

(A) I e II.

(B) I e III.

(C) III e IV.

(D) I, II e III.

(E) II, III e IV.

(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2014 (Inverno) — 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: julgar quatro afirmações de Física Moderna.

I — verdadeira. A energia do fóton é E=h fE = h\,f, com h constante: E é diretamente proporcional a f.

II — verdadeira. É um dos postulados da relatividade restrita de Einstein: a velocidade da luz no vácuo, c≈3,0×108c \approx 3{,}0 \times 10^8 m/s, é a mesma para qualquer referencial inercial.

III — verdadeira. Cada elétron absorve um fóton só; se a energia hfhf do fóton for menor que a função trabalho do metal, nenhum elétron sai, por mais intensa que seja a luz. Isso define a frequência de corte f0=ϕ/hf_0 = \phi/h.

IV — falsa. Núcleos leves que se juntam formando um núcleo mais pesado é a fusão nuclear (a que ocorre no Sol). Fissão é o contrário: um núcleo pesado, como o urânio-235, se divide em núcleos menores.

⚠️ A armadilha: trocar fissão por fusão. Uma dica: fissão lembra “fissura”, quebra; fusão lembra juntar, fundir.

A ideia em uma frase: E = hf, c é a mesma para todos, há frequência de corte no efeito fotoelétrico; e juntar núcleos leves é fusão, não fissão.

Resposta: alternativa D (I, II e III).

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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