(a) Explique o significado de dizermos que uma quantidade é (i) conservada e (ii) quantizada.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para explicar o que significa dizer que uma quantidade é (i) conservada e (ii) quantizada. Estamos falando sobre conceitos fundamentais em física, especialmente na física clássica e quântica. Para resolver isso, vamos entender cada um desses termos passo a passo.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre uma quantidade conservada. Em física, uma quantidade é dita conservada quando seu valor total permanece constante ao longo do tempo em um sistema isolado. Isso significa que, apesar de outras mudanças que possam ocorrer no sistema, essa quantidade específica não muda.
Por exemplo, a energia é uma quantidade conservada na maioria dos sistemas físicos. Se você tem um sistema isolado (sem troca de energia com o ambiente), a energia total dentro desse sistema permanece a mesma, mesmo que ela se transforme de uma forma para outra, como de energia cinética para potencial.
Passo 3
Agora, vamos para a segunda parte: uma quantidade quantizada. No mundo quântico, algumas propriedades só podem assumir valores específicos e discretos, em vez de qualquer valor contínuo. Isso significa que essas quantidades “pulam” de um valor para outro, sem existir intermediários.
Um exemplo clássico de quantização é a energia dos elétrons em um átomo. Os elétrons não podem ter qualquer valor de energia; eles estão restritos a níveis de energia específicos. Para que um elétron mude de nível, ele deve absorver ou emitir uma quantidade de energia exatamente igual à diferença entre esses níveis.
Passo 4
Para resumir:
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Quantidade conservada: É uma propriedade que não muda ao longo do tempo em um sistema isolado. Exemplos incluem energia, quantidade de movimento e carga elétrica.
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Quantidade quantizada: É uma propriedade que só pode assumir valores específicos e discretos. Exemplos incluem energia de elétrons em um átomo, spin de partículas e níveis de magnetização em certos materiais.
Resposta
Uma quantidade conservada é uma propriedade que permanece constante ao longo do tempo em um sistema isolado, como a energia ou a quantidade de movimento. Já uma quantidade quantizada é uma propriedade que só pode assumir valores específicos e discretos, sem intermediários, como os níveis de energia dos elétrons em um átomo.