UFRGS 2020 — questão 23 de Física

Enunciado em texto
No início do século XX, a Física Clássica começou a ter problemas para explicar fenômenos físicos que tinham sido recentemente observados. Assim começou uma revolução científica que estabeleceu as bases do que hoje se chama Física Moderna.
Entre os problemas antes inexplicáveis e resolvidos nesse novo período, podem-se citar
(A) a indução eletromagnética, o efeito fotoelétrico e a radioatividade.
(B) a radiação do corpo negro, a 1ª lei da Termodinâmica e a radioatividade.
(C) a radiação do corpo negro, a indução eletromagnética e a 1ª lei da Termodinâmica.
(D) a radiação do corpo negro, o efeito fotoelétrico e a radioatividade.
(E) a radiação do corpo negro, o efeito fotoelétrico e a indução eletromagnética.
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2020, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: separar o que é Física Clássica do que só foi explicado pela Física Moderna.
Passo 1 — o que já era Física Clássica. A indução eletromagnética foi descoberta por Faraday (1831) e faz parte do eletromagnetismo de Maxwell, a física clássica por excelência. A 1ª lei da Termodinâmica (conservação da energia) também foi estabelecida no século XIX. Não eram problemas sem explicação.
Passo 2 — o que exigiu a Física Moderna:
• radiação do corpo negro: a teoria clássica previa energia infinita no ultravioleta; Planck (1900) resolveu com a energia em pacotes, os quanta;
• efeito fotoelétrico: a energia dos elétrons arrancados depende da frequência da luz, não da intensidade; Einstein (1905) explicou com os fótons;
• radioatividade: descoberta em 1896, só foi entendida com a física do núcleo atômico, já no século XX.
Passo 3 — escolher: a única alternativa só com esses três é a (D).
Por que não as outras: (A) e (E) incluem a indução eletromagnética; (B) inclui a 1ª lei da Termodinâmica; (C) inclui as duas.
⚠️ A armadilha: a (E), que acerta corpo negro e efeito fotoelétrico. A indução “soa moderna” por estar em geradores e transformadores, mas é física do século XIX.
A ideia em uma frase: corpo negro, efeito fotoelétrico e radioatividade foram os enigmas que a física clássica não resolvia e que abriram a física moderna.
Resposta: alternativa D.
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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