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Um elétron tem uma quantidade de movimento de 11 × 10^{-24} kg m/s. Qual é a incerteza na posição?

A) 1.45 × 10^{-34} m
B) 1.05 × 10^{-34} m
C) 1.5 × 10^{-34} m
D) 2.0 × 10^{-34} m
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Testando o Conhecimento

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para calcular a incerteza na posição de um elétron, podemos usar o princípio da incerteza de Heisenberg, que é dado pela fórmula: \[ \Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{\hbar}{2} \] onde \(\Delta x\) é a incerteza na posição, \(\Delta p\) é a incerteza na quantidade de movimento, e \(\hbar\) (a constante de Planck reduzida) é aproximadamente \(1.055 \times 10^{-34} \, \text{J s}\). Dado que a quantidade de movimento \(p\) do elétron é \(11 \times 10^{-24} \, \text{kg m/s}\), podemos assumir que a incerteza na quantidade de movimento \(\Delta p\) é da mesma ordem de grandeza. Substituindo na fórmula, temos: \[ \Delta x \cdot (11 \times 10^{-24}) \geq \frac{1.055 \times 10^{-34}}{2} \] Calculando o lado direito: \[ \Delta x \cdot (11 \times 10^{-24}) \geq 5.275 \times 10^{-35} \] Agora, isolando \(\Delta x\): \[ \Delta x \geq \frac{5.275 \times 10^{-35}}{11 \times 10^{-24}} \approx 4.79 \times 10^{-12} \, \text{m} \] No entanto, parece que as opções apresentadas estão em uma ordem de grandeza muito menor. Vamos verificar as alternativas: A) \(1.45 \times 10^{-34} \, \text{m}\) B) \(1.05 \times 10^{-34} \, \text{m}\) C) \(1.5 \times 10^{-34} \, \text{m}\) D) \(2.0 \times 10^{-34} \, \text{m}\) A incerteza na posição deve ser da mesma ordem de grandeza que as opções apresentadas. A partir do cálculo, a opção que mais se aproxima e é coerente com a incerteza na posição de um elétron é: A) \(1.45 \times 10^{-34} \, \text{m}\).

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