UEM 2015 (Inverno, Conhecimentos Específicos) — questão 17 de Física

Enunciado em texto
Em um experimento de laboratório, um cientista faz incidir radiação eletromagnética sobre uma placa metálica e delgada de Fe usando uma fonte de intensidade e frequência (f) variáveis. Sabendo que essa placa está disposta no vácuo e que a função trabalho do Fe é eV, assinale o que for correto.
Dados: J.s; 1 eV = J.
(01) A frequência de corte dos elétrons da placa de Fe é de Hz.
(02) A energia cinética máxima dos elétrons que emergem da placa, quando sobre a mesma incide radiação de energia de 5,0 eV e intensidade , é de J.
(04) A energia cinética máxima dos elétrons que emergem da placa, quando sobre a mesma incide radiação de energia de 5,0 eV e intensidade , é de J.
(08) Como o Fe é um metal, sempre haverá a emergência dos elétrons da placa, independentemente dos valores ajustados de hf e .
(16) A energia cinética máxima dos elétrons que emergem da placa é dada por , sendo a frequência de corte dos elétrons da placa de Fe.
(Enunciado: Vestibular UEM 2015 (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: aplicar a equação de Einstein do efeito fotoelétrico, .
(01) Falsa. A frequência de corte é aquela em que o fóton tem energia exatamente igual à função trabalho:
(02) Verdadeira. Com fótons de 5,0 eV:
(04) Falsa. Quadruplicar a intensidade quadruplica o número de fótons (e de elétrons arrancados por segundo), mas cada fóton continua com 5,0 eV. A energia cinética máxima continua J.
(08) Falsa. Se (abaixo da frequência de corte), nenhum elétron sai, por mais intensa que seja a luz.
(16) Verdadeira. Como :
⚠️ A armadilha: a (04), multiplicar a energia por 4 junto com a intensidade. A intensidade muda quantos elétrons saem, não com que energia.
A ideia em uma frase: no efeito fotoelétrico, E_c,máx = hf − φ = h(f − f₀): depende só da frequência, nunca da intensidade.
Resposta: soma 18 (02 + 16).
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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