UNEMAT 2010 (2º semestre) — questão 10 de Física

Gabarito EFísica moderna — estrutura do átomo (núcleo e eletrosfera)Concurso Vestibular 2010/2
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 10 de Física do UNEMAT 2010 (2º semestre)

Enunciado em texto

Analise as assertivas abaixo.

I. O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume do átomo todo.

II. O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica positiva.

III. A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo.

IV. A carga do elétron depende da órbita em que ele se encontra.

Assinale a alternativa correta.

(A) Todas estão corretas.

(B) Apenas II e III estão corretas.

(C) Apenas I e IV estão corretas.

(D) Apenas I e III estão corretas.

(E) Apenas II está correta.

(Enunciado: Concurso Vestibular UNEMAT 2010/2 — Unemat.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar quatro frases sobre o núcleo e o elétron.

I — incorreta. O experimento de Rutherford mostrou que o núcleo é minúsculo. O raio do núcleo é da ordem de 10−1510^{-15} m e o do átomo, da ordem de 10−1010^{-10} m: cerca de 100 mil vezes maior. Em volume, a razão é a desse número ao cubo:

VnuˊcleoVaˊtomo∼(10−5)3=10−15\frac{V_{\text{núcleo}}}{V_{\text{átomo}}} \sim \left(10^{-5}\right)^3 = 10^{-15}

Nada perto de "metade": o átomo é quase todo espaço vazio.

II — correta. O núcleo é formado por prótons (carga positiva) e nêutrons (sem carga). Todo núcleo tem pelo menos um próton, então sua carga é sempre positiva.

III — incorreta. É o contrário: praticamente toda a massa do átomo está no núcleo. Um próton tem cerca de 1836 vezes a massa do elétron; os elétrons respondem por menos de 0,1% da massa do átomo.

IV — incorreta. A carga do elétron é uma constante da natureza, −1,6×10−19-1{,}6 \times 10^{-19} C, seja qual for a órbita (nível de energia). O que depende do nível é a energia do elétron, não a carga.

Correta: só a II.

⚠️ A armadilha: confundir massa com volume. O núcleo tem quase toda a massa (por isso a III parece plausível, com o "metade" trocando "quase toda") mas quase nenhum volume. Quem mistura as duas ideias acaba na alternativa B ou D.

A ideia em uma frase: o núcleo concentra quase toda a massa e toda a carga positiva do átomo num volume minúsculo; a carga do elétron é sempre a mesma.

Resposta: alternativa E (apenas II).

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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