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Experimentos de Física Moderna Ler em voz alta Considere o enunciado: Uma radiação de 3 , 0.10 15 H z incide sobre uma superfície de metálica e provoca o efeito fotoelétrico, onde elétrons são expelidos dessa superfície com energia cinética máxima. A função trabalho desse metal igual a 2 , 3 e V . Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. Considerando o extrato de texto e os conteúdos do livro-base Física Moderna sobre o efeito fotoelétrico, analise as seguintes afirmativas. I. O comprimento da radiação incidente é de 200 η m . II. A energia de um fóton é de 10 e V . III. A energia cinética máxima do elétron expelido é igual a 10 , 1 e V . IV. O potencial de corte associado à radiação incidente é igual a 10 , 1 V . Estão corretas apenas as afirmativas: A I, II B II, III C III, IV D I, IV E II, IV
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Dolizete Faust

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Vamos analisar cada afirmativa com base nas informações fornecidas: 1. Cálculo do comprimento de onda (λ): A frequência (f) da radiação é dada como \(3,0 \times 10^{15} \, \text{Hz}\). O comprimento de onda pode ser calculado pela fórmula: \[ \lambda = \frac{c}{f} \] onde \(c\) é a velocidade da luz (\(3 \times 10^8 \, \text{m/s}\)). \[ \lambda = \frac{3 \times 10^8}{3,0 \times 10^{15}} = 1 \times 10^{-7} \, \text{m} = 100 \, \text{nm} \] Portanto, a afirmativa I, que diz que o comprimento da radiação incidente é de 200 nm, está incorreta. 2. Cálculo da energia do fóton (E): A energia de um fóton é dada pela fórmula: \[ E = hf \] onde \(h\) é a constante de Planck (\(6,626 \times 10^{-34} \, \text{J s}\)). Convertendo a energia para eV, usamos \(1 \, \text{eV} = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{J}\): \[ E = 6,626 \times 10^{-34} \times 3,0 \times 10^{15} \approx 1,988 \times 10^{-18} \, \text{J} \approx 12,4 \, \text{eV} \] Portanto, a afirmativa II, que diz que a energia de um fóton é de 10 eV, está incorreta. 3. Cálculo da energia cinética máxima (Kmax): A energia cinética máxima do elétron expelido é dada por: \[ K_{max} = E - W \] onde \(W\) é a função trabalho (2,3 eV). Portanto: \[ K_{max} = 12,4 \, \text{eV} - 2,3 \, \text{eV} = 10,1 \, \text{eV} \] A afirmativa III, que diz que a energia cinética máxima do elétron expelido é igual a 10,1 eV, está correta. 4. Cálculo do potencial de corte (V0): O potencial de corte é dado por: \[ V_0 = \frac{K_{max}}{e} \] onde \(K_{max} = 10,1 \, \text{eV}\). Portanto, a afirmativa IV, que diz que o potencial de corte associado à radiação incidente é igual a 10,1 V, está correta. Agora, analisando as afirmativas: - I: Incorreta - II: Incorreta - III: Correta - IV: Correta Portanto, a alternativa que contém todas as afirmativas corretas é: C) III, IV.

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