Física 4 – UFRJ – 2019.1 – P2 – Questão 10
Um elétron livre não-relativístico é preparado com velocidade média e com uma incerteza . A incerteza na medida da posição deste elétron (considere o problema unidimensional) satisfaz
a) .
b) .
c) .
d) .
e) Não tem relação com os dados fornecidos.
Passo 1
Fala galerinha, bora resolver mais uma questão de física 4?
Para resolver esse problema temos que lembrar do Princípio da Incerteza de Heisenberg:
Nessa última equação, é a incerteza da posição e é a incerteza do momento.
Como a velocidade é menos que da velocidade da luz , podemos usar a expressão clássica para o momento:
Logo,
Portanto, a relação de incerteza é
Isolando :
Passo 2
Agora é só substituir os números. Primeiro:
Além disso, podemos multiplicar por o numerador e o denominador:
No formulário da prova, foi fornecido que , para o elétron e . Agora vamos substituir os números:
Simplificando as unidades e , achamos
Como , temos que
Logo,
Com isso chegamos na alternativa A 😊.
Resposta
Alternativa A.