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Questão de Física — Física Moderna — FGV 2023

FísicaFísica Moderna
Código
fg069773
Banca
FGV
Órgão
SME - SP
Ano
2023
Nível
Superior
Cargo
Professor de Ensino Fundamental II e Médio - Ciências
“Em 1909, o físico neozelandês Ernest Rutherford e dois auxiliares, o inglês Ernest Marsden e o alemão Hans Geiger, bombardearam folhas de ouro finíssimas com partículas de carga positiva emitidas por uma fonte radioativa. O resultado causou profunda estranheza. Parte dessas partículas – denominadas radiação alfa – ricocheteavam bruscamente ao atingir a lâmina do metal. Dois anos depois, Rutherford, em letras trêmulas, escreveu sua conclusão.”(ANJOS, J.C. e VIEIRA, C.L. Um olhar para o futuro – Desafios da física para o século 21. Rio de Janeiro: Vieira & Lent: FAPERJ, 2008.)A partir desse experimento, Rutherford concluiu que
  1. Aa menor parte da massa do átomo estava na região central – o núcleo –, formado por partículas chamadas prótons e nêutrons.
  2. Bo átomo, eletricamente neutro, era formado por elétrons mergulhados em uma esfera com carga positiva.
  3. Ca maior parte da massa do átomo estava na região central – o núcleo -, formado por partículas positivas chamadas prótons.
  4. Do átomo, eletricamente neutro, era formado por elétrons mergulhados em uma esfera com carga negativa.
  5. Eos átomos eram como pequenas esferas indivisíveis, indestrutíveis e maciças.
Revelar gabarito e comentário

GabaritoC — a maior parte da massa do átomo estava na região central – o núcleo -, formado por partículas positivas chamadas prótons.

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Modelo atômico de Rutherford

Gabarito: letra C. O experimento de Rutherford (folha de ouro bombardeada com partículas alfa) mostrou que a maior parte da massa do átomo está concentrada em uma região central minúscula e densa — o núcleo —, que contém partículas de carga positiva, os prótons. As alternativas A, B, D e E descrevem outros modelos atômicos ou erros de interpretação, como veremos.

O experimento de Rutherford, realizado em 1909 com Geiger e Marsden, consistiu em bombardear uma lâmina de ouro finíssima com partículas alfa (núcleos de hélio, carga positiva). A observação crucial foi que a grande maioria das partículas atravessava a lâmina sem desvio, mas uma pequena fração era desviada em grandes ângulos, e algumas até ricocheteavam. Isso só poderia ser explicado se a carga positiva e a massa do átomo estivessem concentradas em um volume muito pequeno — o núcleo —, deixando a maior parte do átomo como espaço vazio. A partir disso, Rutherford propôs um modelo planetário: elétrons girando ao redor de um núcleo positivo e massivo.

A alternativa C captura exatamente essa conclusão: a maior parte da massa está no núcleo, formado por partículas positivas (prótons). Note que, em 1911, Rutherford ainda não conhecia o nêutron (descoberto por Chadwick em 1932), então a menção a prótons e nêutrons na alternativa A é anacrônica e incorreta. As alternativas B e D descrevem o modelo de Thomson (pudim de passas), e a E descreve o modelo de Dalton (esfera maciça e indivisível).

  1. 1808Dalton — esfera maciça
  2. 1904Thomson — pudim de passas
  3. 1911Rutherford — núcleo positivo
  4. 1913Bohr — níveis de energia
  5. 1932Chadwick — nêutron
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Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que o núcleo é formado por prótons e nêutrons. Na época do experimento (1911), o nêutron ainda não havia sido descoberto — ele só foi identificado por James Chadwick em 1932. Além disso, a alternativa diz "a menor parte da massa", o que contraria a conclusão de Rutherford: a maior parte da massa está no núcleo. Portanto, o erro é duplo: composição anacrônica e inversão da proporção de massa.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Descreve o modelo atômico de Thomson (pudim de passas): elétrons mergulhados em uma esfera de carga positiva. Esse modelo foi proposto em 1904 e foi justamente o que o experimento de Rutherford refutou. A alternativa B não corresponde à conclusão de Rutherford, mas ao modelo anterior.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Esta é a conclusão correta de Rutherford: a maior parte da massa do átomo está concentrada no núcleo, que é positivo e contém os prótons. O experimento mostrou que as partículas alfa (positivas) eram desviadas ou ricocheteadas, indicando uma região central densa e de mesma carga. A alternativa C espelha exatamente isso, sem o anacronismo do nêutron.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Também descreve o modelo de Thomson, mas com um erro adicional: a esfera teria carga negativa. No modelo de Thomson, a esfera é positiva (para neutralizar a carga negativa dos elétrons). Portanto, a alternativa D está duplamente errada: não é o modelo de Rutherford e inverte o sinal da carga da esfera.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Descreve o modelo atômico de Dalton (1808): átomos como esferas maciças, indivisíveis e indestrutíveis. O experimento de Rutherford mostrou justamente que o átomo não é maciço, mas possui um núcleo pequeno e denso cercado por espaço vazio. Portanto, a alternativa E representa um modelo superado, não a conclusão de Rutherford.

NÃO CAIA NESSA!

A banca mistura os modelos atômicos históricos. O candidato desatento pode confundir o modelo de Rutherford (núcleo positivo e massivo) com o de Thomson (esfera positiva com elétrons incrustados) ou com o de Dalton (esfera maciça). A pegadinha está em alternativas que descrevem modelos anteriores, como B, D e E, e na alternativa A, que insere o nêutron anacronicamente. Fique atento à cronologia: Rutherford (1911) → Bohr (1913) → Chadwick descobre o nêutron (1932).

PEGA ESSA DICA!

Para questões de modelos atômicos, monte uma linha do tempo mental: Dalton (esfera maciça) → Thomson (pudim de passas) → Rutherford (núcleo positivo) → Bohr (níveis de energia). Associe cada experimento à sua conclusão: o experimento da folha de ouro é a marca registrada de Rutherford. Se a alternativa mencionar nêutrons, desconfie: eles só foram descobertos em 1932, então qualquer modelo anterior a isso não pode incluí-los.

Gabarito: letra C

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