Questão 30
ITA 2007
(ITA - 2007 - 2 fase - Questão 30)
Aplica-se instantaneamente uma força a um corpo de massa m = 3,3 kg preso a uma mola, e verifica-se que este passa a oscilar livremente com a frequência angular ω = 10 rad/s. Agora, sobre esse mesmo corpo preso à mola, mas em repouso, faz-se incidir um feixe de luz monocromática de frequência f = 500 x 1012 Hz, de modo que toda a energia seja absorvida pelo corpo, o que acarreta uma distensão de 1 mm da sua posição de equilíbrio. Determine o número de fótons contido no feixe de luz. Considere a constante de Planck h = 6,6 x 10–34 J s.
Gabarito:
Resolução:
O período T da oscilação do sistema e a frequência angular ômega são:
O feixe de luz monocromática, de freqüência f, contém n fótons cuja energia total En é transformada em energia elástica Ee, que acarreta uma distensão x em relação à posição de equilíbrio do sistema massa-mola. Assim, temos:
(após substituir os valores).