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UNIDADE 02-2

Avaliação da disciplina "Metodologia do Ensino de Física" com questões de múltipla escolha sobre física quântica (Planck e corpo negro, Bohr, efeito fotoelétrico, De Broglie, regra de Hund). Inclui gabarito, marcação de respostas e registro de pontuação do aluno.

Ferramentas de estudo

Questões resolvidas

A física quântica e a física moderna são ramos da física que tem suscitado muito interesse nos últimos anos em virtude de sua influência em muitos setores da vida moderna (aplicação e construção de vários dispositivos e instrumentos de medida relevantes em áreas como a medicina, biologia, química, geologia, matemática, ciências humanas, etc.). Marque a alternativa correta em relação a aspectos conceituais desta área do conhecimento científico.

A) O físico Mas Karl Ernst Plank (1858 – 1947) evidenciou que a radiação eletromagnética com a frequência “f” era constituída de uma forma perfeitamente contínua com valor energético calculado pela expressão “ E = h. f”, onde “h” é a denominada constante de Plank, cujo valor é igual a 6,63 x 10 - 34 J.s.
B) O fóton possui uma massa de repouso e sua velocidade é muito menor que a velocidade da luz.
C) O físico Albert Einstein (1879-1955) interpretando o efeito fotoelétrico afirmou que a energia é conservada, que a energia do fóton deve ser igual à soma da função trabalho “Wo” com a energia cinética do elétron emitida, ou seja, “hf = Wo + ( mv2/2 )". Enfatizou que o número de elétrons emitidos é proporcional à intensidade da luz incidente e a velocidade estava relacionada com a intensidade.
D) O físico De Broglie (1892-1987) por meio da conjectura onda-partícula para a matéria defendeu que “ondas de matéria” poderia ser conseguido através do movimento de qualquer objeto (um elétron, uma pedra, um planeta). Introduziu a fórmula para calcular o comprimento de onda “λ” a partir da massa “m” e a velocidade “v” dos corpos em movimento, ou seja, “λ = h/ (mv)”.
E) O físico Niels Henrik David Bohr (1885- 1962), não descartando o modelo planetário do átomo, buscou explicar a estranha instabilidade do mesmo. Ele conjecturou que o elétron só poderia se mover em certas órbitas afastada do núcleo atômico. Para ele o elétron ao receber um quantum de energia poderia saltar de sua órbita original para outra mais estável mais próxima do núcleo atômico.

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Questões resolvidas

A física quântica e a física moderna são ramos da física que tem suscitado muito interesse nos últimos anos em virtude de sua influência em muitos setores da vida moderna (aplicação e construção de vários dispositivos e instrumentos de medida relevantes em áreas como a medicina, biologia, química, geologia, matemática, ciências humanas, etc.). Marque a alternativa correta em relação a aspectos conceituais desta área do conhecimento científico.

A) O físico Mas Karl Ernst Plank (1858 – 1947) evidenciou que a radiação eletromagnética com a frequência “f” era constituída de uma forma perfeitamente contínua com valor energético calculado pela expressão “ E = h. f”, onde “h” é a denominada constante de Plank, cujo valor é igual a 6,63 x 10 - 34 J.s.
B) O fóton possui uma massa de repouso e sua velocidade é muito menor que a velocidade da luz.
C) O físico Albert Einstein (1879-1955) interpretando o efeito fotoelétrico afirmou que a energia é conservada, que a energia do fóton deve ser igual à soma da função trabalho “Wo” com a energia cinética do elétron emitida, ou seja, “hf = Wo + ( mv2/2 )". Enfatizou que o número de elétrons emitidos é proporcional à intensidade da luz incidente e a velocidade estava relacionada com a intensidade.
D) O físico De Broglie (1892-1987) por meio da conjectura onda-partícula para a matéria defendeu que “ondas de matéria” poderia ser conseguido através do movimento de qualquer objeto (um elétron, uma pedra, um planeta). Introduziu a fórmula para calcular o comprimento de onda “λ” a partir da massa “m” e a velocidade “v” dos corpos em movimento, ou seja, “λ = h/ (mv)”.
E) O físico Niels Henrik David Bohr (1885- 1962), não descartando o modelo planetário do átomo, buscou explicar a estranha instabilidade do mesmo. Ele conjecturou que o elétron só poderia se mover em certas órbitas afastada do núcleo atômico. Para ele o elétron ao receber um quantum de energia poderia saltar de sua órbita original para outra mais estável mais próxima do núcleo atômico.

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<p>Pincel Atômico - 06/10/2024 18:09:52 1/3</p><p>DARCIO PEREIRA</p><p>DAMACENO</p><p>CAMINHO DO CONHECIMENTO</p><p>Atividade finalizada em 06/10/2024 18:09:47 (tentativa: 2)</p><p>LEGENDA</p><p>Resposta correta na questão</p><p># Resposta correta - Questão Anulada</p><p>X Resposta selecionada pelo Aluno</p><p>Disciplina:</p><p>PRÁTICA PEDAGÓGICA INTERDISCIPLINAR: METODOLOGIA DO ENSINO DE FÍSICA [capítulos - 2] - Avaliação com questões, com o peso total</p><p>de 1,67 pontos</p><p>Turma:</p><p>Segunda Graduação: Segunda Graduação 6 meses - Licenciatura em Física - Grupo: FPD-MAI/2024 - SGegu0A080524 [124284]</p><p>Aluno(a):</p><p>91612814 - DARCIO PEREIRA DAMACENO - Respondeu 4 questões corretas, obtendo um total de 0,83 pontos como nota</p><p>Questão</p><p>001</p><p>Durante a fase de construção de uma nova teoria quântica, existia uma diferença</p><p>muito grande entre gráficos experimentais e os construídos pelas teorias até então</p><p>desenvolvidas. Nesse contexto, foi necessário que Planck assumisse um postulado,</p><p>até então improvável, mas que se mostrou extremamente eficiente.</p><p>De acordo com as informações acima, marque a alternativa correta em relação a</p><p>energia dos elétrons e a ideia utilizada por Planck.</p><p>A) Nesse caso, Planck assumiu a violação do princípio da conservação da energia.</p><p>B)</p><p>A segunda lei de Newton, para partículas subatômicas, no mundo quântico era</p><p>violada.</p><p>C)</p><p>Planck imaginou que cada elétrons com energia suficiente, era capaz de criar uma</p><p>outra partícula que o aniquilava.</p><p>D)</p><p>Os sistemas de elétrons carregados se assemelha bastante com os sistemas</p><p>formados por buracos negros.</p><p>X E)</p><p>Planck teve a ideia de considerar os elétrons como um sistema de oscilador massa-</p><p>mola.</p><p>Questão</p><p>002</p><p>A física quântica e a física moderna são ramos da física que tem suscitado muito</p><p>interesse nos últimos anos em virtude de sua influência em muitos setores da vida</p><p>moderna (aplicação e construção de vários dispositivos e instrumentos de medida</p><p>relevantes em áreas como a medicina, biologia, química, geologia, matemática,</p><p>ciências humanas, etc.).</p><p>Marque a alternativa correta em relação a aspectos conceituais desta área do</p><p>conhecimento científico.</p><p>X A)</p><p>O físico Mas Karl Ernst Plank (1858 – 1947) evidenciou que a radiação</p><p>eletromagnética com a frequência “f” era constituída de uma forma perfeitamente</p><p>contínua com valor energético calculado pela expressão “ E = h. f”, onde “h” é a</p><p>denominada constante de Plank, cujo valor é igual a 6,63 x 10 - 34 J.s.</p><p>B)</p><p>O fóton possui uma massa de repouso e sua velocidade é muito menor que a</p><p>velocidade da luz.</p><p>C)</p><p>O físico Albert Einstein (1879-1955) interpretando o efeito fotoelétrico afirmou que a</p><p>energia é conservada, que a energia do fóton deve ser igual à soma da função</p><p>trabalho “Wo” com a energia cinética do elétron emitida, ou seja, “hf = Wo + ( mv2/2</p><p>)". Enfatizou que o número de elétrons emitidos é proporcional à intensidade da luz</p><p>incidente e a velocidade estava relacionada com a intensidade.</p><p>D)</p><p>O físico De Broglie (1892-1987) por meio da conjectura onda-partícula para a</p><p>matéria defendeu que “ondas de matéria” poderia ser conseguido através do</p><p>movimento de qualquer objeto (um elétron, uma pedra, um planeta). Introduziu a</p><p>fórmula para calcular o comprimento de onda “λ” a partir da massa “m” e a</p><p>velocidade “v” dos corpos em movimento, ou seja, “λ = h/ (mv)”.</p><p>Pincel Atômico - 06/10/2024 18:09:52 2/3</p><p>E)</p><p>O físico Niels Henrik David Bohr (1885- 1962), não descartando o modelo planetário</p><p>do átomo, buscou explicar a estranha instabilidade do mesmo. Ele conjecturou que o</p><p>elétron só poderia se mover em certas órbitas afastada do núcleo atômico. Para ele</p><p>o elétron ao receber um quantum de energia poderia saltar de sua órbita original</p><p>para outra mais estável mais próxima do núcleo atômico.</p><p>Questão</p><p>003</p><p>(INEP) A física quântica oferece as bases conceituais que permitem avaliar o estado</p><p>do elétron no átomo. Um destes princípios é a regra de Hund a qual estabelece que,</p><p>para orbitais atômicos “degenerados”, o menor valor de energia será obtido quando</p><p>o número de elétrons com</p><p>A) nenhuma das alternativas.</p><p>B) o mesmo número de quântico principal for o máximo.</p><p>C) o mesmo número quântico magnético for o máximo.</p><p>D) o mesmo número quântico de spin for o máximo.</p><p>X E) o mesmo número quântico secundário for o máximo.</p><p>Questão</p><p>004</p><p>A radiação de um corpo negro é considerada até hoje um modelo físico de marco</p><p>histórico que serviu como ponto de partida para a nova teoria quântica. Esse</p><p>fenômeno foi modelo pelo cientista Niels Bohr que precisou assumir alguns</p><p>postulados.</p><p>Em relação aos postulados, marque a alternativa correta.</p><p>A) A energia dos elétrons seguem sistemas parecidos com pêndulo duplo.</p><p>B) A energia de partículas subatômicas pode assumir qualquer valor.</p><p>C) A energia do elétron está associada a sua força gravitacional.</p><p>X D) Os elétrons podem assumir apenas níveis discretos de energia.</p><p>E) A energia potencial do elétron é convertida em energia cinética de movimento.</p><p>Questão</p><p>005</p><p>(IBFC) Em 1924, o físico francês Louis De Broglie (1892- 1987) propôs que uma</p><p>partícula poderia apresentar propriedades ondulatórias e corpusculares. Este</p><p>modelo, chamado de dualidade partícula-onda, não foi amplamente aceito na</p><p>ocasião, mas atualmente é empregado em diversos equipamentos, incluindo em</p><p>microscopia. Assinale a alternativa que apresente um equipamento que não faça uso</p><p>deste modelo.</p><p>X A) Microscópio eletrônico de varredura.</p><p>B) Microscópio de força atômica.</p><p>C) Microscópio eletrônico de tunelamento.</p><p>D) nenhuma das alternativas.</p><p>E) Microscópio eletrônico de transmissão.</p><p>Pincel Atômico - 06/10/2024 18:09:52 3/3</p><p>Questão</p><p>006</p><p>(IFB) Louis De Broglie (1892-1987) durante o seu doutoramento em física na</p><p>Universidade de Paris Sorbonne sugeriu que o elétron, em seu movimento ao redor</p><p>do núcleo, tinha associado a ele um comprimento de onda particular e introduziu o</p><p>termo ondas de matéria para descrever as características ondulatórias das partículas</p><p>materiais. Com base no comportamento ondulatório da matéria, o comprimento de</p><p>onda de De Broglie de um elétron com velocidade de 5,97.106 m.s-1 é:</p><p>Dados:</p><p>Massa do elétron = 9,11 x 10-28 g;</p><p>constante de Planck, h = 6,63 x 10-34J.s</p><p>1J = 1 kg m².s-2</p><p>A) 0,122 nm</p><p>B) 0,350 nm</p><p>X C) 0,534 nm</p><p>D) 0,224 nm</p><p>E) 0,410 nm</p><p>Questão</p><p>007</p><p>Sabe-se que a dualidade onda-partícula é uma expressão utilizada para descrever o</p><p>comportamento de partículas como o elétron, por exemplo.</p><p>Sabendo que os conceitos de onda e partícula são complementares, nesse contexto,</p><p>dentre os fenômenos abaixo, marque o que está relacionado com tal expressão.</p><p>A) Refração luminosa.</p><p>B) Espectro eletromagnético.</p><p>C) Interferência sonora.</p><p>X D) Efeito fotoelétrico.</p><p>E) Radiação de corpo negro.</p><p>Questão</p><p>008</p><p>Foi mostrado por Planck que elétrons emissores de radiação poderiam ser</p><p>considerados, como boa aproximação, a sistemas de osciladores harmônicos. A</p><p>nível clássico, considere um sistema de oscilador massa-mola, com um objeto de</p><p>massa m e sendo k a constante elástica da mola.</p><p>Nesse caso, a equação de movimento para tal sistema físico gera:</p><p>A)</p><p>X B)</p><p>C)</p><p>D)</p><p>E)</p>

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