UERJ 2024 (1º Exame de Qualificação) — questão 41 de Física

Gabarito DDinâmica — quantidade de movimento e ordem de grandezaVestibular Estadual · 1º Exame de Qualificação
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 41 de Física do UERJ 2024 (1º Exame de Qualificação)

Enunciado em texto

Em determinadas condições, nanopartículas podem ser impulsionadas como um foguete pela simples interação com o meio. Admita que, em um dado instante, uma dessas partículas, com massa de 9,0×10−269{,}0 \times 10^{-26} kg, adquire velocidade de 2,0×1022{,}0 \times 10^{2} m/s.

Com base nessas informações, a ordem de grandeza da quantidade de movimento dessa partícula é igual a:

(A) 10−2010^{-20}

(B) 10−2110^{-21}

(C) 10−2210^{-22}

(D) 10−2310^{-23}

(Enunciado: Vestibular Estadual UERJ 2024, 1º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).

Resolução comentada

O que a questão pede: a potência de 10 mais próxima da quantidade de movimento da partícula.

Passo 1 — a quantidade de movimento:

Q=m v=9,0×10−26×2,0×102Q = m\,v = 9{,}0 \times 10^{-26} \times 2{,}0 \times 10^{2}

Q=18×10−24Q = 18 \times 10^{-24}

Q=1,8×10−23 kg⋅m/sQ = 1{,}8 \times 10^{-23}\ \text{kg}\cdot\text{m/s}

Passo 2 — a ordem de grandeza. Com o número em notação científica, N×10nN \times 10^n, compara-se N com 10≈3,16\sqrt{10} \approx 3{,}16: se N for menor, a ordem é 10n10^n; se for maior, é 10n+110^{n+1}. Aqui N = 1,8, menor que 3,16:

OG=10−23\text{OG} = 10^{-23}

⚠️ As armadilhas: a primeira é parar em 18×10−2418 \times 10^{-24} e responder 10−2410^{-24}, sem reescrever o número em notação científica (o 18 tem de virar 1,8, e o expoente sobe um). A segunda é errar a soma dos expoentes: na multiplicação eles se somam, −26 + 2 = −24. Quem divide em vez de multiplicar (9×10−26/2×1029 \times 10^{-26}/2 \times 10^{2}) chega a 4,5×10−284{,}5 \times 10^{-28}, longe de todas as alternativas.

A ideia em uma frase: Q = m·v; ponha o resultado em notação científica e compare o número da frente com 3,16 para decidir a potência de 10.

Resposta: alternativa D (10−2310^{-23}).

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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