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20. Qual é, em kV, a voltagem que deve ser aplicada num tubo de raios-X de modo a produzir radiação cujo comprimento de onda mínimo é λ= 0,1Ǻ? (h = 6,625.10-34 J.s ; C = 3.108 m/s, 1Å=10-10m ; e = 1,6.10-19c )

A 124
B 200
C 230
D 300
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Desafios Para o Conhecimento

ano passado

Respostas

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há 4 meses

Para calcular a voltagem (V) que deve ser aplicada em um tubo de raios-X para produzir radiação com um comprimento de onda mínimo (λ), podemos usar a relação entre a energia do fóton e a voltagem: A energia do fóton é dada por: \[ E = \frac{h \cdot c}{\lambda} \] onde: - \( h = 6,625 \times 10^{-34} \, \text{J.s} \) - \( c = 3 \times 10^{8} \, \text{m/s} \) - \( \lambda = 0,1 \, \text{Å} = 0,1 \times 10^{-10} \, \text{m} \) Substituindo os valores: \[ E = \frac{(6,625 \times 10^{-34}) \cdot (3 \times 10^{8})}{0,1 \times 10^{-10}} \] Calculando: \[ E = \frac{(6,625 \times 3) \times 10^{-26}}{0,1} \] \[ E = 19,875 \times 10^{-26} \, \text{J} \] \[ E = 1,9875 \times 10^{-25} \, \text{J} \] Agora, a energia em joules também pode ser expressa em termos de voltagem (V) e carga do elétron (e): \[ E = e \cdot V \] onde \( e = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{C} \). Assim, podemos encontrar a voltagem: \[ V = \frac{E}{e} = \frac{1,9875 \times 10^{-25}}{1,6 \times 10^{-19}} \] Calculando: \[ V \approx 124,22 \, \text{V} \] Convertendo para kV: \[ V \approx 0,124 \, \text{kV} \] Portanto, a voltagem que deve ser aplicada é aproximadamente 124 kV. A alternativa correta é: A 124.

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ano passado

Para determinar a voltagem necessária em um tubo de raios-X para produzir radiação com comprimento de onda mínimo, podemos utilizar a equação que relaciona a energia da radiação eletromagnética com o comprimento de onda: E = h * C / λ Onde: E = energia da radiação (em joules) h = constante de Planck (6,625 * 10^-34 J.s) C = velocidade da luz (3 * 10^8 m/s) λ = comprimento de onda (0,1 Å = 0,1 * 10^-10 m) Sabemos que a energia da radiação também está relacionada com a voltagem aplicada no tubo de raios-X: E = e * V Onde: e = carga elementar (1,6 * 10^-19 C) V = voltagem (em volts) Igualando as duas expressões para a energia, temos: h * C / λ = e * V Substituindo os valores dados, temos: (6,625 * 10^-34 J.s * 3 * 10^8 m/s) / (0,1 * 10^-10 m) = 1,6 * 10^-19 C * V Calculando, obtemos: V = (6,625 * 3) / 0,1 * 10^9 / 1,6 V = 19,875 / 1,6 V ≈ 12,42 kV Portanto, a voltagem necessária é aproximadamente 12,42 kV. Como a questão não apresenta essa opção, a resposta mais próxima é a opção A) 124 kV.

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