Prova de Física Quântica: Questões para o 1º Ano do Ensino Médio

Tema: FÍSICA QUÂNTICA
Etapa/Série: 1º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 10

Prova de Física – Tema: Física Quântica

Instruções:

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Leia atentamente cada questão e complete as frases de acordo com o que você aprendeu sobre Física Quântica. As questões variam em grau de complexidade, portanto, preste atenção às informações que cada uma oferece.

Questões:

1. A Física Quântica foi desenvolvida no início do século XX e revolucionou a compreensão sobre a estrutura da ________.

2. O conceito de dualidade onda-partícula, que explica que partículas como elétrons podem se comportar tanto como partículas quanto como ________, foi um dos marcos da Física Quântica.

3. A incerteza de Heisenberg afirma que é impossível conhecer com precisão simultaneamente a ________ e a ________ de uma partícula.

4. O experimento da ________ de Young demonstra a natureza ondulatória da luz e a interferência dos fótons.

5. A energia de um fóton é diretamente proporcional à sua ________, de acordo com a relação de Planck, que ficou conhecida como ________.

6. O princípio da superposição indica que uma partícula pode existir em múltiplos ________ ao mesmo tempo até que uma medição seja realizada.

7. Em sistemas quânticos, o colapso da função de onda ocorre quando uma ________ é realizada, fazendo com que a superposição se reduza a um único ________ observado.

8. O fenômeno do ________ quântico é observado quando partículas entrelaçadas permanecem correlacionadas, não importando a distância que as separa.

9. A quantização da energia proposta por Max Planck sugere que a energia é emitida ou absorvida em ________, ou seja, em pacotes discretos chamados ________.

10. A equação de Schrödinger é fundamental na Física Quântica, pois descreve como o estado quântico de um sistema físico ________ ao longo do tempo.

Gabarito Detalhado:

1. matéria – A Física Quântica revolucionou a compreensão sobre a estrutura da matéria, mudando a maneira como entendemos átomos e partículas subatômicas.

2. ondas – A dualidade onda-partícula se aplica à luz e outras partículas, mostrando que podem se comportar como ondas em algumas situações e como partículas em outras.

3. posição e momento – A incerteza de Heisenberg é um princípio fundamental da mecânica quântica, indicando a limitação na precisão com que podemos conhecer certos pares de propriedades de partículas.

4. fenda – O experimento da fenda de Young ilustra a natureza ondulatória e a interferência de partículas como a luz, desafiando a visão clássica.

5. frequência e constante de Planck – A energia dos fótons é dada pela relação (E = h cdot f), onde (h) é a constante de Planck, refletindo a quantidade discreta de energia.

6. estados – O princípio da superposição é uma característica central da mecânica quântica, que permite que sistemas existam em múltiplos estados até serem medidas.

7. medição – O colapso da função de onda é um fenômeno que ocorre durante a medição, restringindo o sistema a um único resultado.

8. entrelaçamento – O entrelaçamento quântico é um fenômeno que ocorre quando dois ou mais sistemas se tornam correlacionados, independentemente da distância entre eles, desafiando a noção clássica de separação.

9. quanta e fótons – A quantização proposta por Planck foi um passo decisivo para a formação da teoria quântica, afirmando que a energia é emitida ou absorvida em unidades discretas.

10. evolui – A equação de Schrödinger é uma das equações fundamentais da mecânica quântica, que descreve como os estados quânticos mudam ao longo do tempo.

Considerações Finais:

Essas questões ajudam a avaliar a compreensão dos alunos sobre conceitos fundamentais da Física Quântica e sua aplicação em fenômenos naturais.