PUC-RS 2022 — questão 36 de Física

Gabarito BFísica moderna — radiações no campo magnético e energia cinéticaConcurso Vestibular · Verão
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 36 de Física do PUC-RS 2022

Enunciado em texto

Substâncias radioativas podem emitir radiações alfa, beta, gama e nêutrons. Na pesquisa sobre a natureza e a propagação dessas radiações, usam-se campos magnéticos, entre outros recursos. O campo magnético pode influir na trajetória das radiações _________ e _________. Se, durante a trajetória dessas partículas, o módulo da velocidade (não relativística) dobrar, a energia cinética delas irá _________.

As palavras que preenchem corretamente as lacunas, na ordem em que aparecem no texto, são

(A) alfa – gama – aumentar duas vezes

(B) alfa – beta – aumentar quatro vezes

(C) gama – nêutron – aumentar duas vezes

(D) gama – nêutron – aumentar quatro vezes

(Enunciado: Concurso Vestibular PUC-RS 2022 (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: quais radiações são desviadas por um campo magnético e o que acontece com a energia cinética quando a velocidade dobra.

Passo 1 — quem é desviado. A força magnética sobre uma partícula é F=∣q∣ v B sen θF = |q|\,v\,B\,\text{sen}\,\theta: só age em partículas com carga.

• alfa: núcleo de hélio, carga +2e → desviada;

• beta: elétron, carga −e → desviada (para o lado oposto ao da alfa);

• gama: fóton, sem carga → não desviada;

• nêutron: sem carga → não desviado.

As lacunas são alfa e beta.

Passo 2 — a energia cinética (não relativística):

Ec=m v22E_c = \frac{m\,v^2}{2}

Ec′=m (2v)22=4 EcE_c^{\prime} = \frac{m\,(2v)^2}{2} = 4\,E_c

A energia quadruplica.

⚠️ A armadilha: esquecer o quadrado e dizer que a energia dobra junto com a velocidade (alternativas A e C).

A ideia em uma frase: campo magnético só desvia partículas com carga (alfa e beta), e a energia cinética cresce com o quadrado da velocidade.

Resposta: alternativa B (alfa – beta – aumentar quatro vezes).

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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