UEM 2010 (Verão) — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Um átomo do elemento químico sofre uma reação de transmutação, emitindo 1 partícula e 2 fótons , que atravessam primeiramente uma região do espaço onde existe um campo elétrico uniforme, para depois atravessar outra região do espaço onde existe um campo magnético uniforme. Considerando que os campos elétrico e magnético estão orientados perpendicularmente à direção de propagação dos produtos da transmutação, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
(01) A partícula descreve, dentro da região do campo elétrico uniforme, uma trajetória parabólica.
(02) Os fótons , dentro da região de campo elétrico uniforme, se movem para a região de maior potencial elétrico.
(04) O átomo filho gerado da reação de transmutação é o .
(08) A trajetória dos fótons , dentro da região do campo magnético uniforme, não é alterada pela ação do campo.
(16) A trajetória da partícula , dentro da região do campo magnético uniforme, não é alterada pela ação do campo.
(Enunciado: Vestibular UEM 2010 (Verão) — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: acertar o núcleo filho do decaimento alfa e prever as trajetórias da partícula α (carregada) e dos fótons γ (neutros) nos campos.
(01) Verdadeira. A partícula α tem carga +2e. No campo elétrico uniforme, perpendicular à velocidade inicial, ela sofre uma força constante, perpendicular ao movimento inicial: é como um lançamento horizontal, e a trajetória é um arco de parábola.
(02) Falsa. O fóton não tem carga elétrica: não sofre força elétrica e segue em linha reta. (E, de qualquer modo, cargas positivas é que tendem a ir para potenciais menores.)
(04) Verdadeira. A partícula α é um núcleo de hélio, ; os fótons γ não mudam número de massa nem número atômico:
(08) Verdadeira. Sem carga, o fóton também não sofre força magnética: segue em linha reta.
(16) Falsa. A partícula α, carregada e com velocidade perpendicular ao campo, sofre força magnética , perpendicular à velocidade: a trajetória se curva num arco de circunferência.
⚠️ A armadilha: trocar as trajetórias: no campo elétrico uniforme a força é constante e a trajetória é parabólica; no campo magnético a força é sempre perpendicular à velocidade e a trajetória é circular.
A ideia em uma frase: a radiação γ é neutra e atravessa os campos sem desvio; a α, positiva, faz parábola no campo elétrico e círculo no magnético.
Resposta: soma 13 (01 + 04 + 08).
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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