UEM 2014 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 8 de Física
Enunciado em texto
Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
(01) Um corpo negro ideal é o corpo capaz de absorver toda a radiação que sobre ele incide e, da mesma forma, emitir toda a radiação térmica por ele produzida.
(02) Os elétrons e os neutrinos, e suas respectivas antipartículas, são partículas elementares classificadas como léptons.
(04) Segundo a teoria da Relatividade Restrita, a velocidade da luz no vácuo é constante, seja para um observador estacionário, fixo em um referencial inercial, seja para um observador que esteja em movimento retilíneo e uniforme em relação à luz.
(08) O comprimento de onda associado a um elétron girando em uma determinada órbita estacionária do átomo de Bohr é dado pela razão entre a constante de Planck e a quantidade de movimento desse elétron.
(16) O experimento do efeito fotoelétrico revela que a energia cinética adquirida pelas cargas elétricas arrancadas do material iluminado é função da intensidade da luz incidente.
(Enunciado: Vestibular UEM 2014 (Inverno), Conhecimentos Específicos — 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: julgar afirmações de física moderna.
(01) Verdadeira. O corpo negro é o absorvedor ideal (absorve toda radiação incidente) e, por isso mesmo, o emissor ideal: a radiação térmica que produz é toda emitida, com o espectro que só depende da temperatura.
(02) Verdadeira. Os léptons são partículas elementares (sem estrutura interna conhecida): elétron, múon, tau e os neutrinos correspondentes, mais as antipartículas de todos eles.
(04) Verdadeira. É o segundo postulado de Einstein: a velocidade da luz no vácuo é a mesma, c, para todo observador inercial, parado ou em movimento retilíneo uniforme.
(08) Verdadeira. É a relação de de Broglie, aplicada ao elétron:
(No modelo de Bohr, as órbitas permitidas são justamente aquelas cujo comprimento contém um número inteiro desses comprimentos de onda.)
(16) Falsa. A energia cinética máxima dos elétrons arrancados depende da frequência da luz, . A intensidade só muda quantos elétrons saem por segundo.
⚠️ A armadilha: a (16) é exatamente o que a física clássica previa, e o experimento derrubou: luz mais intensa arranca mais elétrons, mas não elétrons mais rápidos.
A ideia em uma frase: no efeito fotoelétrico, a frequência decide a energia de cada elétron e a intensidade decide quantos saem.
Resposta: soma 15 (01 + 02 + 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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