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**Explicação**: O momento angular total é dado por \( L = m\hbar \). Para \( L = 8\hbar
\), temos \( m = 8 \).
61. **Problema 61**: Um elétron tem um momento linear de \( p = 2.5 \times 10^{-24} \,
\text{kg m/s} \). Qual é sua velocidade?
- A) \( 2.7 \times 10^{5} \, \text{m/s} \)
- B) \( 2.7 \times 10^{6} \, \text{m/s} \)
- C) \( 3.0 \times 10^{6} \, \text{m/s} \)
- D) \( 4.0 \times 10^{6} \, \text{m/s} \)
**Resposta**: B) \( 2.7 \times 10^{6} \, \text{m/s} \)
**Explicação**: O momento linear é dado por \( p = mv \). Resolvendo para \( v \) usando
\( m = 9.11 \times 10^{-31} \, \text{kg} \), encontramos \( v \approx 2.7 \times 10^{6} \,
\text{m/s} \).
62. **Problema 62**: Um sistema quântico possui uma função de onda \( \psi(x) = A e^{-
\alpha x^2} \). Determine a constante de normalização \( A \) se \( \alpha = 0.5 \) e \( x \)
varia de \(-\infty\) a \(+\infty\).
- A) \( \sqrt{\frac{2\alpha}{\pi}} \)
- B) \( \sqrt{\frac{1}{\pi}} \)
- C) \( \sqrt{\frac{1}{2\alpha}} \)
- D) \( \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \)
**Resposta**: A) \( \sqrt{\frac{2\alpha}{\pi}} \)
**Explicação**: Para normalizar a função de onda, integramos \( |\psi(x)|^2 \) ao longo
de todo o espaço e igualamos a 1. A integral resulta em \( A^2 \sqrt{\frac{\pi}{\alpha}} \),
então \( A = \sqrt{\frac{2\alpha}{\pi}} \).
63. **Problema 63**: Um elétron em um poço quântico unidimensional de largura \( L =
10 \, \text{nm} \) está em seu estado fundamental. Qual é sua energia?
- A) \( 1.51 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
- B) \( 2.27 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
- C) \( 3.06 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
- D) \( 4.08 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
**Resposta**: A) \( 2.27 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
**Explicação**: A energia do estado fundamental de uma partícula em uma caixa
unidimensional é dada por \( E_1 = \frac{h^2}{8mL^2} \). Usando \( L = 10 \times 10^{-9} \,
\text{m} \), encontramos \( E_1 \approx 2.27 \times 10^{-19} \, \text{J} \).
64. **Problema 64**: Um sistema quântico tem um momento angular \( L = 9\hbar \). Qual
é o valor de \( m \) para este momento angular?
- A) \( 9 \)
- B) \( 8 \)
- C) \( 7 \)
- D) \( 6 \)
**Resposta**: A) \( 9 \)
**Explicação**: O momento angular total é dado por \( L = m\hbar \). Para \( L = 9\hbar
\), temos \( m = 9 \).
65. **Problema 65**: Um elétron tem um momento linear de \( p = 4.0 \times 10^{-24} \,
\text{kg m/s} \). Qual é sua velocidade?
- A) \( 4.4 \times 10^{5} \, \text{m/s} \)
- B) \( 4.4 \times 10^{6} \, \text{m/s} \)
- C) \( 5.0 \times 10^{6} \, \text{m/s} \)
- D) \( 6.0 \times 10^{6} \, \text{m/s} \)
**Resposta**: B) \( 4.4 \times 10^{6} \, \text{m/s} \)
**Explicação**: O momento linear é dado por \( p = mv \). Resolvendo para \( v \) usando
\( m = 9.11 \times 10^{-31} \, \text{kg} \), encontramos \( v \approx 4.4 \times 10^{6} \,
\text{m/s} \).
66. **Problema 66**: Um sistema quântico possui uma função de onda \( \psi(x) = A e^{-
\beta x^2} \). Determine a constante de normalização \( A \) se \( \beta = 1 \) e \( x \) varia
de \(-\infty\) a \(+\infty\).
- A) \( \sqrt{\frac{1}{\pi}} \)
- B) \( \sqrt{\frac{2}{\pi}} \)
- C) \( \frac{1}{\sqrt{2}} \)
- D) \( \frac{1}{\sqrt{4}} \)
**Resposta**: A) \( \sqrt{\frac{1}{\pi}} \)
**Explicação**: Para normalizar a função de onda, integramos \( |\psi(x)|^2 \) ao longo
de todo o espaço e igualamos a 1. A integral resulta em \( A^2 \sqrt{\frac{\pi}{\alpha}} \),
então \( A = \sqrt{\frac{1}{\pi}} \).
67. **Problema 67**: Um elétron em um poço quântico unidimensional de largura \( L =
11 \, \text{nm} \) está em seu estado fundamental. Qual é sua energia?
- A) \( 1.51 \times 10^{-18} \, \text{J} \)
- B) \( 2.27 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
- C) \( 3.06 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
- D) \( 4.08 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
**Resposta**: A) \( 2.27 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
**Explicação**: A energia do estado fundamental de uma partícula em uma caixa
unidimensional é dada por \( E_1 = \frac{h^2}{8mL^2} \). Usando \( L = 11 \times 10^{-9} \,
\text{m} \), encontramos \( E_1 \approx 2.27 \times 10^{-19} \, \text{J} \).
68. **Problema 68**: Um sistema quântico tem um momento angular \( L = 10\hbar \).
Qual é o valor de \( m \) para este momento angular?
- A) \( 10 \)
- B) \( 9 \)
- C) \( 8 \)
- D) \( 7 \)
**Resposta**: A) \( 10 \)
**Explicação**: O momento angular total é dado por \( L = m\hbar \). Para \( L = 10\hbar
\), temos \( m = 10 \).
69. **Problema 69**: Um elétron tem um momento linear de \( p = 3.0 \times 10^{-24} \,
\text{kg m/s} \). Qual é sua velocidade?
- A) \( 3.3 \times 10^{5} \, \text{m/s} \)