Questão 56b54d36-14
Prova:UERJ 2015, UERJ 2015
Disciplina:Física
Assunto:Dinâmica, Trabalho e Energia

No solo da floresta amazônica, são encontradas partículas ricas em fósforo, trazidas pelos ventos,com velocidade constante de 0,1 m × s−1, desde o deserto do Saara.


Admita que uma das partículas contenha 2,0% em massa de fósforo, o que equivale a 1,2 × 1015 átomos desse elemento químico.

A energia cinética de uma dessas partículas, em joules, ao ser trazida pelos ventos, equivale a:

A
0,75 × 10−10
B
1,55 × 10−11
C
2,30 × 10−12
D
3,10 × 10−13

Gabarito comentado

Gabriel RampiniEngenheiro, Auditor, Oficial do Exército. Especialista em Gestão Pública e Mestre em Engenharia de Produção (USP).
De acordo com o enunciado, deve-se inicialmente calcular a massa (m) das partículas, pois tem-se a velocidade (v) e deseja-se saber o valor da energia cinética (Ec).
Ec = mv² / 2

-calculando m:

31 gramas de fósforo --------------- 6,0 .1023 átomos de fósforo
 x gramas de fósforo ---------------   1,2 .1015 átomos de fósforo

31 . ( 1,2 .1015) = x (6,0 .1023)
x = [31 . ( 1,2 .1015)] / (6,0 .1023)
x = 6,2 x 10–8 gramas de fósforo

2% m --------------- 6,2 . 10–8 gramas de fósforo
    m   ---------------      y   gramas de fósforo

0,02y = 6,2 . 10–8
y = (6,2 . 10–8) / 0,02
y = 310 . 10–8 gramas de fósforo (valor de m)

Finalizando,
Ec = mv² / 2
m =  310 . 10–8 gramas = 3,1 . 10–9 kg 

v = 0,1 m/s

Ec = 3,1 . 10–9 . (0,1)2 / 2 = 1,55 . 10–11 J


Resposta B)

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