UNITAU 2020 (verão) — questão 70 de Física
Enunciado em texto
Louis Victor De Broglie apresentou à faculdade de Ciência da Universidade de Paris a proposta da existência de ondas na matéria. Somente cinco anos mais tarde, Albert Einstein reconheceu a validade da proposta de De Broglie. A hipótese de De Broglie era de que o comportamento dual, isto é, onda-partícula, da radiação também se aplicava à matéria. Em outras palavras, o comportamento dual não se restringia somente à luz (radiação), mas também deveria se manifestar, em alguns casos, nos elétrons, prótons, átomos e nas moléculas (matéria), que têm movimento ondulatório associado a eles.
Diante desses fatos, imagine uma onda eletromagnética propagando-se no vácuo, com velocidade de metros por segundo (radiação).
Se a frequência dessa onda, criada por uma fonte geradora, for de 100 megahertz, é CORRETO afirmar que a frequência do campo magnético a ela associada e seu comprimento de onda são de
a) 100 megahertz e 3 metros.
b) 10 megahertz e 30 metros.
c) 1 megahertz e 300 metros.
d) 0,1 megahertz e 3000 metros.
e) 100 megahertz e 300 metros.
(Enunciado: Vestibular de Verão UNITAU 2020, Medicina — Universidade de Taubaté.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Taubaté (UNITAU).
Resolução comentada
O que a questão pede: a frequência do campo magnético da onda e o comprimento de onda. (O texto sobre De Broglie é só contexto; a conta é de ondas eletromagnéticas.)
Passo 1 — a frequência do campo magnético. Numa onda eletromagnética, o campo elétrico e o campo magnético oscilam juntos, em fase, com a mesma frequência: um gera o outro. A frequência da onda é a frequência de cada um deles: 100 MHz.
Passo 2 — o comprimento de onda. Com 100 MHz = Hz:
⚠️ A armadilha: errar o prefixo e tomar 100 MHz como Hz: o comprimento de onda sai 300 m, a alternativa E, que tem a frequência certa e o λ errado. Mega é , então 100 MHz = Hz.
A ideia em uma frase: numa onda eletromagnética, E e B oscilam com a frequência da onda, e λ = c/f.
Resposta: alternativa A (100 MHz e 3 m).
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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