UFSC 2016 — questão 28 de Física
Enunciado em texto
Em 6 de novembro de 2014, estreava no Brasil o filme de ficção científica Interestelar, que abordou, em sua trama, aspectos de Física Moderna. Um dos fenômenos mostrados no filme foi a dilatação temporal, já prevista na Teoria da Relatividade de Albert Einstein. Além da relatividade, Einstein explicou o Efeito Fotoelétrico, que lhe rendeu o prêmio Nobel de 1921.
Sobre os fenômenos referidos acima, é CORRETO afirmar que:
(01) o Efeito Fotoelétrico foi explicado atribuindo-se à luz o comportamento corpuscular.
(02) a alteração da potência de uma radiação que provoca o Efeito Fotoelétrico altera a energia cinética dos elétrons arrancados e não o número de elétrons.
(04) de acordo com a Teoria da Relatividade, as leis da Física são as mesmas para qualquer referencial inercial.
(08) de acordo com a Teoria da Relatividade, a velocidade da luz no vácuo é uma constante universal, é a mesma em todos os sistemas inerciais de referência e não depende do movimento da fonte de luz.
(Enunciado: Vestibular UFSC 2016 — UFSC/COPERVE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Comissão Permanente do Vestibular (COPERVE).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar quatro afirmações sobre o efeito fotoelétrico e a relatividade.
(01) Verdadeira. Einstein explicou o efeito supondo que a luz é feita de “pacotes” (fótons) de energia , cada um interagindo com um único elétron: um comportamento de partícula (corpuscular).
(02) Falsa. É o contrário. A energia cinética máxima de cada elétron depende da frequência da luz, . Aumentar a potência (a intensidade) com a mesma frequência aumenta o número de fótons por segundo, e portanto o número de elétrons arrancados, não a energia de cada um.
(04) Verdadeira. É o primeiro postulado da relatividade restrita (princípio da relatividade).
(08) Verdadeira. É o segundo postulado: a velocidade da luz no vácuo, c, é a mesma em todos os referenciais inerciais, qualquer que seja o movimento da fonte ou do observador.
⚠️ A armadilha: a (02). Pela física clássica, luz mais intensa daria elétrons mais rápidos; o que se observa é que a intensidade só muda quantos saem. Foi exatamente essa discordância que Einstein resolveu com os fótons.
A ideia em uma frase: no efeito fotoelétrico, a frequência decide a energia de cada elétron e a intensidade decide quantos são arrancados.
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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