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Questão de Física do ENEM 2014 PPL: Um nanofio utilizando as aproximações propostas possui resistência elétrica de
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Recentemente foram obtidos os fios de cobre mais finos possíveis, contendo apenas um átomo de espessura, que podem, futuramente, ser utilizados em microprocessadores. O chamado nanofio, representado na figura, pode ser aproximado por um pequeno cilindro de comprimento 0,5 nm (1 nm=10−9 m). A seção reta de um átomo de cobre é 0,05 nm2 e a resistividade do cobre é 17Ω⋅nm. Um engenheiro precisa estimar se seria possível introduzir esses nanofios nos microprocessadores atuais.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Ilustração de estruturas moleculares. À esquerda e à direita há aglomerados de esferas cinza unidas por hastes, envolvidos por contornos ondulados e tracejados que sugerem camadas ou tubos. Entre os dois aglomerados, uma cadeia horizontal de esferas menores conecta as estruturas, apoiada sobre duas linhas paralelas. Abaixo dessa cadeia, uma seta de dupla ponta indica a distância de '0,5 nm'.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
0,5 nm
Fonte: AMORIM, E. P. M.; SILVA, E. Z. Ab initio study of linear atomic chains in copper nanowires. Physical Review B, v. 81, 2010 (adaptado).
Um nanofio utilizando as aproximações propostas possui resistência elétrica de
A resistência de um fio cilíndrico é dada por R=ρAL. No item, a resistividade do cobre é ρ=17Ω⋅nm, o comprimento do nanofio é L=0,5nm e a área da seção reta é A=0,05nm2. Substituindo: R=17×0,050,5=17×10=170Ω. Como as unidades de comprimento e área estão em nanômetros e a resistividade está em Ω⋅nm, o resultado sai diretamente em ohms, indicando resistência de 170Ω.
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