Questão 59 da FMABC 2026

Question

Em um equipamento de radiografia, os raios X são gerados no interior de uma ampola como a esquematizada na figura. Nessa ampola, elétrons são emitidos pelo cátodo e acelerados em sentido do ânodo, onde são freados bruscamente ao atingirem um alvo metálico e perdem energia na forma de fótons, resultando na produção de raios X. A maior parte da energia cinética dos elétrons é transformada em calor no ânodo, sendo que apenas 1\% dessa energia é convertida em raios X.

Esquema de uma ampola de raios X com vácuo em seu interior, mostrando à direita o cátodo e o filamento que emite elétrons (e⁻) acelerados em direção ao ânodo, à esquerda, onde colidem com o alvo metálico, produzindo um feixe de raios X para baixo.

(www.radiologycafe.com. Adaptado.)

Considere que, em uma dessas ampolas, os elétrons sejam acelerados por uma diferença de potencial de 50\ \text{kV}. Sabendo que a carga elétrica elementar é 1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}, para produzir um feixe de raios X de energia igual a 6{,}4\ \text{J}, o número de elétrons que atingirão o alvo deve ser

A
1{,}6 \times 10^{15}.
B
2{,}0 \times 10^{21}.
C
8{,}0 \times 10^{16}.
D
2{,}0 \times 10^{14}.
E
5{,}0 \times 10^{21}.

Answer 1

Questão 59 da FMABC 2026

Conhecimentos Gerais

Em um equipamento de radiografia, os raios X são gerados no interior de uma ampola como a esquematizada na figura. Nessa ampola, elétrons são emitidos pelo cátodo e acelerados em sentido do ânodo, onde são freados bruscamente ao atingirem um alvo metálico e perdem energia na forma de fótons, resultando na produção de raios X. A maior parte da energia cinética dos elétrons é transformada em calor no ânodo, sendo que apenas 1\% dessa energia é convertida em raios X.

Esquema de uma ampola de raios X com vácuo em seu interior, mostrando à direita o cátodo e o filamento que emite elétrons (e⁻) acelerados em direção ao ânodo, à esquerda, onde colidem com o alvo metálico, produzindo um feixe de raios X para baixo.

(www.radiologycafe.com. Adaptado.)

Considere que, em uma dessas ampolas, os elétrons sejam acelerados por uma diferença de potencial de 50\ \text{kV}. Sabendo que a carga elétrica elementar é 1{,}6 \times 10^{-19}\ \text{C}, para produzir um feixe de raios X de energia igual a 6{,}4\ \text{J}, o número de elétrons que atingirão o alvo deve ser

A
1{,}6 \times 10^{15}.
B
2{,}0 \times 10^{21}.
C
8{,}0 \times 10^{16}.
D
2{,}0 \times 10^{14}.
E
5{,}0 \times 10^{21}.

Reportar erro na questão

Resolução comentada Em breve: a resolução passo a passo desta questão.

Ver como caiu na prova

Questão 59 no caderno Conhecimentos Gerais da FMABC 2026

Fonte: FMABC 2026 · Conhecimentos Gerais. Prova oficial ↗