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Questão FC784164

Um feixe de luz de comprimento de onda 400 nm incide perpendicularmente em uma superfície refletora. Considere que a reflexão é perfeitamente elástica, ou seja, os fótons são refle

Dinâmica

Instituto AOCP · 2024

Um feixe de luz de comprimento de onda 400 nm incide perpendicularmente em uma superfície refletora. Considere que a reflexão é perfeitamente elástica, ou seja, os fótons são refletidos sem que haja perda de energia. Nessas condições, determine a variação do momento linear de um fóton e assinale a alternativa correta.

Dado: h = 6,6.10-34J.s.

  1. 1,65.10-27 kg.m/s.
  2. 3,30.10-27 kg.m/s.
  3. 2,64.10-27 kg.m/s.
  4. 6,06.10-27 kg.m/s.
  5. 1,08.10-27 kg.m/s.
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Gabarito

B

Comentário do professor

Para calcular a variação do momento linear de um fóton refletido perpendicularmente, usamos \(p=\dfrac{h}{\lambda}\), pois o fóton tem momento relacionado ao comprimento de onda.

Com \(h=6{,}6\times10^{-34}\) J·s e \(\lambda=400\times10^{-9}\) m, obtemos \(p=\dfrac{6{,}6\times10^{-34}}{400\times10^{-9}}=1{,}65\times10^{-27}\) kg·m/s.

Na reflexão perfeitamente elástica e perpendicular, o módulo de \(p\) não muda, mas a direção inverte: \(p_{i}=+p\) e \(p_{f}=-p\).

A variação é \( \Delta p=p_{f}-p_{i}=(-p)-(+p)=-2p\). Numericamente, \(\Delta p=-2(1{,}65\times10^{-27})=-3{,}30\times10^{-27}\) kg·m/s.

Portanto, a mudança de momento tem módulo \(3{,}30\times10^{-27}\) kg·m/s e sinal negativo por indicar inversão de sentido, confirmando a alternativa correta.

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