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d) \(0.031 \, \text{nm}\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** A energia cinética é \(E_k = \frac{p^2}{2m}\), onde \(p =
\frac{h}{\lambda}\). Para \(E_k = 10 \, \text{eV}\), temos \(p = \sqrt{2mE_k}\). Calculando,
\(p \approx 1.75 \times 10^{-24} \, \text{kg m/s}\), e \(\lambda = \frac{h}{p} \approx 0.124 \,
\text{nm}\).
6. Um sistema possui um estado fundamental com energia \(E_0 = -13.6 \, \text{eV}\). Qual
é a energia do primeiro estado excitado?
a) \(-3.4 \, \text{eV}\)
b) \(-1.51 \, \text{eV}\)
c) \(-13.6 \, \text{eV}\)
d) \(-6.8 \, \text{eV}\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** Em um átomo de hidrogênio, a energia dos níveis é dada por \(E_n = -
\frac{13.6}{n^2}\). Para \(n=2\), \(E_2 = -\frac{13.6}{2^2} = -3.4 \, \text{eV}\).
7. Um sistema quântico tem um nível de energia \(E = 5 \, \text{eV}\). Qual é a frequência
correspondente?
a) \(1.21 \times 10^{15} \, \text{Hz}\)
b) \(2.0 \times 10^{14} \, \text{Hz}\)
c) \(6.63 \times 10^{14} \, \text{Hz}\)
d) \(1.0 \times 10^{15} \, \text{Hz}\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** A frequência é dada por \(E = h \nu \Rightarrow \nu = \frac{E}{h}\).
Portanto, \(\nu = \frac{5 \, \text{eV} \cdot 1.6 \times 10^{-19} \, \text{J/eV}}{6.63 \times 10^{-
34}} \approx 1.21 \times 10^{15} \, \text{Hz}\).
8. Um elétron em um campo elétrico uniforme de \(E = 100 \, \text{N/C}\) é acelerado.
Qual é a força atuando sobre ele?
a) \(1.6 \times 10^{-18} \, \text{N}\)
b) \(1.6 \times 10^{-19} \, \text{N}\)
c) \(9.11 \times 10^{-31} \, \text{N}\)
d) \(1.0 \times 10^{-20} \, \text{N}\)
**Resposta correta: b)**
**Explicação:** A força é dada por \(F = qE\). Portanto, \(F = (1.6 \times 10^{-19})(100) =
1.6 \times 10^{-17} \, \text{N}\).
9. Uma partícula tem uma energia total de \(E = 20 \, \text{eV}\) e uma energia cinética de
\(E_k = 15 \, \text{eV}\). Qual é a energia potencial da partícula?
a) \(5 \, \text{eV}\)
b) \(15 \, \text{eV}\)
c) \(20 \, \text{eV}\)
d) \(10 \, \text{eV}\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** A energia total é a soma da energia cinética e potencial: \(E = E_k + E_p
\Rightarrow E_p = E - E_k = 20 - 15 = 5 \, \text{eV}\).
10. Um elétron em um campo magnético de \(B = 0.1 \, \text{T}\) se move com uma
velocidade \(v = 1 \times 10^6 \, \text{m/s}\). Qual é a força magnética atuando sobre ele?
a) \(1.6 \times 10^{-19} \, \text{N}\)
b) \(1.6 \times 10^{-20} \, \text{N}\)
c) \(9.11 \times 10^{-31} \, \text{N}\)
d) \(1.0 \times 10^{-21} \, \text{N}\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** A força magnética é dada por \(F = qvB\). Portanto, \(F = (1.6 \times
10^{-19})(1 \times 10^6)(0.1) = 1.6 \times 10^{-20} \, \text{N}\).
11. Qual é a energia de ionização do hidrogênio?
a) \(13.6 \, \text{eV}\)
b) \(1.51 \, \text{eV}\)
c) \(3.4 \, \text{eV}\)
d) \(6.8 \, \text{eV}\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** A energia de ionização do hidrogênio é a energia necessária para
remover o elétron do estado fundamental, que é \(E_1 = -13.6 \, \text{eV}\). Portanto, a
energia de ionização é \(13.6 \, \text{eV}\).
12. Um fóton tem comprimento de onda de \(500 \, \text{nm}\). Qual é sua energia?
a) \(3.97 \times 10^{-19} \, \text{J}\)
b) \(2.48 \times 10^{-19} \, \text{J}\)
c) \(1.24 \times 10^{-19} \, \text{J}\)
d) \(4.14 \times 10^{-19} \, \text{J}\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** A energia do fóton é dada por \(E = \frac{hc}{\lambda}\). Portanto, \(E =
\frac{(6.63 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}{500 \times 10^{-9}} \approx 3.97 \times 10^{-
19} \, \text{J}\).
13. Um elétron é colocado em um campo elétrico de \(E = 200 \, \text{N/C}\). Qual é a
aceleração do elétron?
a) \(2.2 \times 10^{16} \, \text{m/s}^2\)
b) \(1.76 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\)
c) \(9.11 \times 10^{15} \, \text{m/s}^2\)
d) \(1.0 \times 10^{15} \, \text{m/s}^2\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** A aceleração é dada por \(a = \frac{F}{m}\). A força é \(F = qE = (1.6
\times 10^{-19})(200) = 3.2 \times 10^{-17} \, \text{N}\). Assim, \(a = \frac{3.2 \times 10^{-
17}}{9.11 \times 10^{-31}} \approx 3.51 \times 10^{13} \, \text{m/s}^2\).
14. Um sistema quântico possui um estado de energia \(E = 1.0 \, \text{eV}\). Qual é a sua
frequência?
a) \(2.42 \times 10^{14} \, \text{Hz}\)
b) \(4.0 \times 10^{14} \, \text{Hz}\)
c) \(6.63 \times 10^{14} \, \text{Hz}\)
d) \(1.0 \times 10^{15} \, \text{Hz}\)
**Resposta correta: a)**
**Explicação:** A frequência é dada por \(E = h \nu\). Portanto, \(\nu = \frac{E}{h} =
\frac{1.0 \, \text{eV} \cdot 1.6 \times 10^{-19}}{6.63 \times 10^{-34}} \approx 2.42 \times
10^{14} \, \text{Hz}\).
15. Um elétron tem uma energia cinética de \(20 \, \text{eV}\). Qual é a sua velocidade?
a) \(2.65 \times 10^6 \, \text{m/s}\)