Em um experimento, um fóton com energia de 3,2 eV incide em uma superfície metálica. Determine se ocorrerá…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um experimento, um fóton com energia de 3,2 eV incide em uma superfície metálica. Determine se ocorrerá efeito fotoelétrico, sabendo que a função trabalho do metal é de 2,5 eV. Qual é a energia cinética máxima dos elétrons e o que isso representa?
- A) 0,5 eV
- B) 1,0 eV
- C) 0,7 eV
- D) 2,5 eV
- E) 3,2 eV
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A energia do fóton é E = 3,2 eV e a função trabalho do metal (energia mínima para arrancar um elétron) é φ = 2,5 eV. Passo 2: Verifique se ocorre efeito fotoelétrico. O efeito ocorre quando a energia do fóton é maior ou igual à função trabalho. Como 3,2 eV é maior que 2,5 eV, o efeito fotoelétrico ocorre. Passo 3: Calcule a energia cinética máxima pela equação de Einstein, Ec máx = E - φ. Assim, Ec máx = 3,2 - 2,5 = 0,7 eV. Passo 4: Interprete o resultado. A energia cinética máxima é a parte da energia do fóton que sobra depois de vencer a função trabalho; é a maior energia com que um elétron sai do metal, pois elétrons mais profundos perdem energia no caminho. Passo 5: Compare com o gabarito. Minha resolução chega à alternativa C, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A (0,5 eV) resulta de um erro de subtração com decimais, a B (1,0 eV) de arredondar os valores, a D (2,5 eV) corresponde apenas à função trabalho e a E (3,2 eV) corresponde à energia total do fóton, e nenhuma delas é a energia cinética máxima.
💡 Dica: Calcule a energia cinética subtraindo a função trabalho da energia do fóton.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula 3,2 - 2,5 de forma errada, por exemplo tratando 3,2 como 3 e subtraindo 2,5, ou desconsiderando a casa decimal, obtendo 0,5 eV.
Por que engana: O aluno pode confundir a energia cinética máxima com a energia do fóton, não subtraindo corretamente a função trabalho.
O aluno arredonda os valores decimais antes de subtrair, transformando 3,2 em 3 e 2,5 em 2, e obtém 1,0 eV; isso altera o resultado exato da subtração.
A energia cinética máxima é calculada como E_k = E_fóton - W = 3,2 eV - 2,5 eV.
O aluno confunde a energia cinética máxima com a função trabalho, supondo que o elétron fica com a energia necessária para se soltar do metal, em vez da energia que excede essa barreira.
O aluno supõe que toda a energia do fóton é convertida em energia cinética do elétron, ignorando a energia gasta para vencer a atração do metal (função trabalho).
Raio-X da questão
efeito fotoelétrico
avaliacao
energia dos fótons · função trabalho do metal
Revisar a relação entre energia do fóton e função trabalho do metal.
O aluno pode confundir a energia cinética máxima com a energia do fóton, não subtraindo corretamente a função trabalho.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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