Física moderna
Elétron de Heisenberg
Reduza Δx ou aumente K — verifique Δx·Δp ≥ ℏ/2 na barra.
Elétron de Heisenberg — simulação interativa de Física moderna. Reduza Δx ou aumente K — verifique Δx·Δp ≥ ℏ/2 na barra. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Princípio da incerteza
Reduza Δx ou aumente K: confronte Δx·Δp ≥ ℏ/2 na barra.
Reduza Δx ou aumente K: confronte Δx·Δp ≥ ℏ/2 na barra.
- ΔxΔp ≥ ℏ/2
- Compensação
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Se confinarmos um eletrão a uma região cada vez mais pequena do espaço (reduzindo a incerteza na sua posição), a incerteza mínima possível no seu momento também diminui ou aumenta?
Previsões para pesar
- Cresce – a incerteza da posição e do momento compensam-se; a posição confinante com mais precisão força o impulso a se tornar menos certo.
- Ele diminui junto com a incerteza da posição.
- A incerteza do momento não depende da incerteza da posição.
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Incerteza de posição Δx (nm)
O que você mede:
- Incerteza de momento Δp (×10⁻²⁵ kg·m/s)
Como funciona a investigação
- Abra a predefinição do elétron heisenberg e pressione Redefinir.
- Ative a leitura de incerteza de momento mínimo.
- Defina a incerteza de posição Δx para cada teste e registre a incerteza mínima possível de momento.
Equação governante
Princípio da Incerteza de Heisenberg — Δx·Δp ≥ ℏ/2
A posição e o momento nunca podem ser conhecidos com precisão ilimitada simultaneamente: Δx·Δp ≥ ℏ/2, onde ℏ = h/2π. Uma posição conhecida com mais precisão força o impulso a tornar-se correspondentemente menos certo.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Para uma tentativa, calcule Δp_min = ℏ/(2Δx) usando ℏ = 1.055×10⁻³⁴ J·s. Compare com a tabela.
- Explique por que o produto Δx·Δp_min é exatamente o mesmo (ℏ/2) em todas as tentativas - o princípio da incerteza estabelece um limite inferior fixo no PRODUTO das duas incertezas, e não em qualquer uma delas sozinha.
Onde isso aparece além do laboratório
- O princípio da incerteza não se trata de instrumentos de medição desajeitados perturbando uma partícula – é uma propriedade fundamental dos próprios estados quânticos, verdadeira mesmo com equipamentos de medição perfeitos. Explique por que “perturbação de medição” é uma forma comum, mas incompleta, de descrever este princípio.
- Para uma bola de beisebol (muito mais massiva que um elétron), limitar sua posição a um milímetro ainda gera uma incerteza de momento mínimo absurdamente pequena em comparação com seu momento real. Explique por que a incerteza quântica só é perceptível para partículas muito leves, como os elétrons.
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.2 Quantum physics
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Bem-vindo ao elétron de Heisenberg
- Selecione a montagem de incerteza
- Pressione Reproduzir
- Dispersão em x e p
- Abra o Inspetor
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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