Em 20 de maio de 2019, as unidades de base do Sistema Internacional de Unidades (SI) passaram a ser definidas a partir de valores exatos de algumas constantes físicas. Entre elas, está a constante de Planck h, que relaciona a energia E de um fóton (quantum de radiação eletromagnética) com a sua frequência f na forma E = hf. A unidade da constante de Planck em termos das unidades de base do SI (quilograma, metro e segundo) é:
(A) kg m^2/s
(B) kg s/m^2
© m^2s/kg
(D) kg s/m
(E) kg m2/s3
(A) kg m^2/s
(B) kg s/m^2
© m^2s/kg
(D) kg s/m
(E) kg m2/s3
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Ela fala sobre a constante de Planck $ h $, que relaciona a energia $ E $ de um fóton com sua frequência $ f $ através da fórmula $ E = h f $. Nosso objetivo é descobrir qual é a unidade da constante de Planck no Sistema Internacional de Unidades (SI), utilizando as unidades básicas: quilograma (kg), metro (m) e segundo (s).
Passo 2
Para encontrar a unidade de $ h $, vamos analisar as unidades das demais grandezas na equação $ E = h f $.
Sabemos que:
- Energia $ E $ tem unidade de Joule (J).
- A frequência $ f $ tem unidade de Hertz (Hz).
Passo 3
Vamos expressar essas unidades em termos das unidades básicas do SI.
1 Joule (J) é definido como $ kg \cdot m2/\text{s}2 $.
1 Hertz (Hz) é igual a $ 1/s $.
Passo 4
Substituindo essas unidades na equação $ E = h f $:
Passo 5
Agora, vamos isolar $ h $ para encontrar sua unidade:
Resposta
A unidade da constante de Planck $ h $ no SI é $ kg \cdot m^2/s $. Portanto, a alternativa correta é:
(A) kg m²/s