UEL 2019 — questão 40 de Física

Gabarito BFísica moderna — fissão nuclear e a bomba atômicaVestibular 2019 · 1ª fase · Conhecimentos Gerais · Prova 1

Enunciado da questão 40 de Física do UEL 2019 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Leia o texto a seguir e responda às questões 39 e 40.

[O caderno traz aqui a letra da canção “A Rosa de Hiroshima” (Vinícius de Moraes e Gerson Conrad, 1973), sobre as vítimas da bomba atômica. A letra não é reproduzida aqui por direitos autorais: veja-a na imagem da prova.]

No texto, estão expressos os horrores causados na população de Hiroshima pela explosão da bomba nuclear. Em relação ao princípio físico de seu funcionamento, assinale a alternativa correta.

a) A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba H, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $\text{U}^{238}$ .

b) A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba A, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $\text{U}^{235}$ .

c) A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba H, absorve energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $\text{U}^{238}$ .

d) A bomba de fusão nuclear, conhecida como bomba A, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $\text{U}^{238}$ .

e) A bomba de fusão nuclear, conhecida como bomba H, absorve energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de $\text{U}^{235}$ .

(Enunciado: Vestibular UEL 2019, 1ª fase — COPS/UEL.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).

Resolução comentada

O que a questão pede: o princípio físico da bomba lançada sobre Hiroshima (1945).

Passo 1 — fissão ou fusão? Fissão é a quebra (fragmentação) de um núcleo pesado em dois núcleos médios. Fusão é a união de núcleos leves (isótopos de hidrogênio) num mais pesado. “Fragmentação de núcleos” é fissão; falar em “fusão” com “fragmentação” (D e E) já é contraditório.

Passo 2 — bomba A ou bomba H? A bomba de fissão é a bomba atômica, ou bomba A — a de Hiroshima. A bomba H (de hidrogênio, ou termonuclear) é a de fusão, desenvolvida depois. Isso derruba (A) e (C), que chamam a bomba de fissão de bomba H.

Passo 3 — libera ou absorve? Na fissão do urânio, a massa dos produtos é um pouco menor que a dos reagentes. Essa massa “sumida” aparece como energia, pela relação de Einstein:

$E = \Delta m\,c^2$

Por isso a fissão libera energia — e muita. Quem diz “absorve” (C e E) está errado.

Passo 4 — qual urânio? O isótopo físsil usado na bomba de Hiroshima foi o $\text{U}^{235}$ , que se parte ao capturar um nêutron e libera mais nêutrons, sustentando a reação em cadeia. O $\text{U}^{238}$ , o mais abundante na natureza, não sustenta essa reação; por isso o urânio da bomba precisa ser enriquecido em $\text{U}^{235}$ .

Conclusão: fissão, bomba A, libera energia, $\text{U}^{235}$ : alternativa B.

⚠️ A armadilha: associar “bomba H” a Hiroshima pela letra inicial. O H da bomba H é de hidrogênio (fusão); a de Hiroshima era a bomba A, de fissão.

A ideia em uma frase: a bomba de Hiroshima foi uma bomba A: fissão do urânio-235, que libera energia porque parte da massa vira energia (E = Δm·c²).

Resposta: alternativa B (bomba A, fissão do U-235, libera energia).

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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