Física Múltipla Escolha

Pesquisadores desenvolveram um dispositivo ultrassensível para medir a distância percorrida por partículas microscópicas em um fluido. Os resultados de uma experiência usando o equipamento estão resumidos na tabela a seguir. Qual é a ordem de grandeza do deslocamento da amostra que obteve a menor medida?

Pesquisadores desenvolveram um dispositivo ultrassensível para medir a distância percorrida por partículas microscópicas em um fluido. Os resultados de uma experiência usando o equipamento estão resumidos na tabela a seguir. Qual é a ordem de grandeza do deslocamento da amostra que obteve a menor medida?

  1. 10⁻³
  2. 10⁻⁴
  3. 10⁻⁵
  4. 10⁻⁸
  5. 10⁻⁷

Resolução completa

Explicação passo a passo

E
Alternativa E

Alternativa E

Para responder corretamente, precisamos padronizar todas as unidades de medida para o Sistema Internacional (metros) e identificar qual amostra possui o menor valor absoluto.

Análise das Amostras

Vamos converter cada deslocamento para metros (m):

  • Amostra A: $3,00 \text{ mm}$
  • $1 \text{ mm} = 10^{-3} \text{ m}$
  • Medida: $3,00 \cdot 10^{-3} \text{ m}$
  • Amostra B: $0,091 \cdot 10^{-6}$ (Unidade indicada: nm, mas o valor numérico sugere micrômetros)
  • Nota: A tabela indica "nanômetro (nm)", mas o valor escrito é $0,091 \cdot 10^{-6}. Se considerássemos como nanômetros ($10^{-9}), o resultado seria da ordem de $10^{-17}$ m, o que é fisicamente inviável para o contexto e não aparece nas alternativas.
  • Interpretando o termo $10^{-6}$ como a escala de micrômetros ($\mu$m) ou simplesmente metros, temos:
  • Medida: $0,091 \cdot 10^{-6} \text{ m} = 9,1 \cdot 10^{-8} \text{ m}$
  • Amostra C: $450 \text{ \mu m}$
  • $1 \text{ \mu m} = 10^{-6} \text{ m}$
  • Medida: $450 \cdot 10^{-6} \text{ m} = 4,5 \cdot 10^{-4} \text{ m}$
  • Amostra D: $2,29 \cdot 10^{11} \text{ pm}$
  • $1 \text{ pm} = 10^{-12} \text{ m}$
  • Medida: $2,29 \cdot 10^{11} \cdot 10^{-12} \text{ m} = 2,29 \cdot 10^{-1} \text{ m}$

Comparação e Ordem de Grandeza

Organizando as medidas em ordem crescente:

  1. Amostra B: $9,1 \cdot 10^{-8} \text{ m}$ (Menor)
  2. Amostra C: $4,5 \cdot 10^{-4} \text{ m}$
  3. Amostra A: $3,0 \cdot 10^{-3} \text{ m}$
  4. Amostra D: $2,29 \cdot 10^{-1} \text{ m}$

A amostra com a menor medida é a B. Agora, determinamos a ordem de grandeza desse valor ($9,1 \cdot 10^{-8}$):

  • A regra geral para ordem de grandeza é:
  • Se o coeficiente for menor que \sqrt{10} (\approx 3,16), mantém-se o expoente.
  • Se o coeficiente for maior ou igual a \sqrt{10}, soma-se $1$ ao expoente.
  • Nosso coeficiente é 9,1, que é maior que $3,16$.
  • Portanto, o expoente -8 aumenta para -7.
OG = 10^{-7}

Alternativa E.

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