Acerca de óptica, física nuclear e eletricidade, assinale a opção correta.
Um elétron em um átomo no estado fundamental tem energia igual a
!40 eV. No seu primeiro estado excitado, a energia é igual a !10 eV.
Considere que o átomo é atingido por um feixe de fótons cada um com
energia de 30 eV. Nessas condições, julgue os itens que se seguem.
O elétron, ao absorver energia de 2 fótons, ficará excitado no segundo estado excitado, emitirá um fóton de 20 eV, e passará para primeiro estado excitado, e, emitindo um segundo fóton, voltará ao estado fundamental.
Um elétron em um átomo no estado fundamental tem energia igual a
!40 eV. No seu primeiro estado excitado, a energia é igual a !10 eV.
Considere que o átomo é atingido por um feixe de fótons cada um com
energia de 30 eV. Nessas condições, julgue os itens que se seguem.
A energia da radiação eletromagnética, como a de um corpo negro, pode não ser contínua, mas se manifesta em pulsos, os quanta de energia, como considerado por Max Planck em 1900.
Um elétron em um átomo no estado fundamental tem energia igual a
!40 eV. No seu primeiro estado excitado, a energia é igual a !10 eV.
Considere que o átomo é atingido por um feixe de fótons cada um com
energia de 30 eV. Nessas condições, julgue os itens que se seguem.
O elétron, ao absorver a energia de um fóton, passará do estado fundamental ao primeiro estado excitado e, rapidamente, absorverá um segundo fóton, sendo promovido para o segundo estado excitado, onde permanecerá sem emitir fóton.
Um elétron em um átomo no estado fundamental tem energia igual a
!40 eV. No seu primeiro estado excitado, a energia é igual a !10 eV.
Considere que o átomo é atingido por um feixe de fótons cada um com
energia de 30 eV. Nessas condições, julgue os itens que se seguem.
A frequência da radiação absorvida pelo elétron ao absorver a energia de um fóton, de acordo com o modelo atômico de Bohr, depende do raio das órbitas envolvidas.
Os ensaios radiográficos e por ultrassom são métodos de ensaios não destrutivos. Em relação a esses métodos, sabe-se que o(a)
Sensores óticos são dispositivos amplamente utilizados na indústria e nos processos produtivos, e têm como função indicar a presença de um elemento acionador, por meio da interrupção do feixe de luz. Qual o princípio físico que fundamenta esses dispositivos?
Matéria é o que compõe tudo o que ocupa lugar no espaço. O ensino desse conceito nas aulas de Ciências é auxiliado pela compreensão da natureza particulada da matéria. Nessa perspectiva, sabe-se que
Toda matéria é descontínua, por mais compacta que pareça.
PORQUE
Na matéria existem espaços intermoleculares que podem ser maiores ou menores.
A esse respeito, conclui-se que
Para que uma radiação consiga extrair elétrons de uma placa de tungstênio, é necessário que sua frequência seja, no mínimo, de 1,50 x 1015 Hz. Sendo assim, a energia cinética máxima, em elétron-volts, dos elétrons emitidos pelo tungstênio, no vácuo, quando nele incide uma radiação de comprimento de onda igual a 150 nm, é, aproximadamente, igual a
Dados:
- constante de Planck h = 6,63 x 10–34 J.s
- velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo c = 3,0 x 108 m/s
- massa do elétron m = 9,1 x 10–31 kg
- 1 eV = 1,6 x 10–19 J
Um filamento de lâmpada, cuja área de seção transversal é igual a 100 mm2 , opera à temperatura de 2.127 °C. A emissividade do filamento é 0,800 e a constante de Stefan- Boltzmann é 5,7 × 10–8 W/m2 .K4 . Supondo-se que toda a energia fornecida ao filamento é irradiada desse, a potência da lâmpada acesa, em W, é, aproximadamente,
Um fotocolorímetro com resposta linear à radiação registrou um sinal de 200 μ a com uma solução de um branco na cubeta. A substituição desse branco por uma solução padrão a 20,0 mg L1 produziu uma resposta de 20 µa . Admitindo-se que esse sistema segue a Lei de Beer, uma solução com a concentração 40,0 mg L1 , nas mesmas condições, produziria no registrador do fotocolorímetro, um sinal, em µa de
Os óculos de visão noturna detectam a radiação infravermelha emitida ou refletida pelos corpos. Esses equipamentos são bastante uti l izados em aplicações mil itares, em navegação, e também por pesquisadores, que, com o auxíl io deles, podem detectar animais na mata durante a noite, entre outras aplicações.
Um desses tipos de óculos, que uti l iza a técnica da imagem térmica, opera por meio da captura do espectro luminoso infravermelho, emitido, na forma de calor, pelos objetos. A teoria física que expl ica a emissão de radiação pelos corpos, e na qual se baseia o funcionamento dos óculos de visão noturna, é a teoria
Os óculos de visão noturna detectam a radiação infravermelha emitida ou refletida pelos corpos. Esses equipamentos são bastante utilizados em aplicações militares, em navegação, e também por pesquisadores, que, com o auxílio deles, podem detectar animais na mata durante a noite, entre outras aplicações.
Um desses tipos de óculos, que utiliza a técnica da imagem térmica, opera por meio da captura do espectro luminoso infravermelho, emitido, na forma de calor, pelos objetos.
A teoria física que explica a emissão de radiação pelos corpos, e na qual se baseia o funcionamento dos óculos de visão noturna, é a teoria
Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 1014 Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é
Dados: Constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J·s
1,0 ns = 1,0 x 10-9 s
Um reator nuclear é um equipamento no qual se processam reações de fissão nuclear. Em uma usina nuclear, em que sequência ocorrem as transformações de energia e qual isótopo é comumente usado como combustível nuclear?
Alguns exames hospitalares se baseiam na observação de uma radiografia. Esses exames ainda são bastante utilizados devido ao fato de serem de baixo custo. Numa radiografia, uma “fotografia” é tirada de algumas partes do corpo humano, utilizando para isso um feixe de raios X, que é uma radiação ionizante. Um médico- pesquisador interessado nas características dos raios X resolve fazer um experimento em que ele radiografa a sua mão com sua aliança de ouro em um dos dedos. Com relação à imagem revelada no filme, o pesquisador conclui o seguinte:
Numa apresentação acrobática de motocross, em relação à plateia, o piloto acelera sua moto até uma velocidade com módulo Vm, salta e desenvolve uma manobra arriscada na qual projeta seu corpo para trás com uma velocidade cujo módulo, em relação à moto, é dado por VP Um pouco antes de saltar, o piloto liga o farol da moto que emite luz com velocidade C, avisando que quer atenção do público. Com relação à mecânica clássica e relativística, é CORRETO afirmar que, para um observador na plateia, o módulo da velocidade
Qual das afirmações a seguir é correta para a teoria da relatividade de Einstein?
Uma população humana foi acidentalmente exposta à radiação gama, cujas ondas são eletromagnéticas de grande frequência e equivalem a pequenos comprimentos de onda. A exposição foi letal em aproximadamente 20% da população, e os sobreviventes foram monitorados por equipe médica especializada durante décadas.
Sobre os efeitos da radiação sobre os indivíduos envolvidos nesse acidente, é CORRETO afirmar:
Acerca da relatividade restrita, analise as afirmativas abaixo e, a seguir, assinale a alternativa correta.
I. Segundo o princípio da relatividade restrita, a forma das leis fisicas deve ser a mesma em qualquer referencial.
II. A velocidade da luz no vácuo é a mesma em todos os referenciais inerciais, mas depende do movimento da fonte.
III. As transformações de Lorentz são uma generalização das transformações de Galileu, que tornam as leis da eletrodinâmica invariantes.
IV. Eventos simultâneos em um dado referencial inercial serão simultâneos em todos os referenciais inerciais.
O intervalo de tempo entre dois eventos que acontecem na origem de um referencial inercial S é 3,0s. Considerando c a velocidade da luz no vácuo, o intervalo de tempo entre estes eventos medido por um referencial inercial S' que se movimenta com velocidade 4c/5, com relação a S é:
Com base na mecânica quântica, analise as afirmativas abaixo e, a seguir, assinale a alternativa correta.
I. O efeito fotoelétrico foi completamente explicado a partir da hipótese da quantização da energia do fóton (partícula de luz).
II. Corpos com temperaturas abaixo de 0°C absorvem e refletem radiação, mas não as emitem.
III. A função trabalho é a energia mínima que um elétron deve receber para ser emitido da superfície de um corpo.
IV. De acordo com a teoria da radiação do corpo negro, uma superfície emissora ideal é também uma superfície refletora ideal.
Com base na mecânica quântica, analise as afirmativas abaixo e, a seguir, assinale a alternativa correta.
I. Para um fóton (partícula de luz) não é possível definir momento linear, uma vez que sua massa é nula.
II. O efeito Compton corresponde ao espalhamento de um elétron por um fóton, o qual é manifestação do comportamento corpuscular (ou de partícula) da luz.
III. A estabilidade da matéria é explicada pelo modelo atômico de Bohr, o qual estabelece órbitas estacionárias para o movimento dos elétrons em torno do núcleo.
IV. A quantização do momento angular do elétron em torno do núcleo de um átomo é uma consequência da hipótese de Bohr.
Para que um elétron seja arrancado de uma placa de prata, é necessária uma frequência mínima, requência de corte, com valor fc igual a 1,14.1015 Hz.
Considerando-se a constante de Plank igual a 6,63.10-34 J.s, a função trabalho, energia mínima, em joule, para arrancar um elétron da placa de prata é igual a
A matéria está organizada em estruturas de diferentes escalas. Um pequeno bloco de cristal apresenta dimensões da ordem de 10-2 m, enquanto o átomo de hidrogênio tem dimensões da ordem de 10-8 cm.
Com base nessas informações, um pequeno bloco de cristal é maior do que o átomo de hidrogênio um número de vezes igual a
Efeitos quânticos não estão limitados a partículas subatômicas. Eles também aparecem em experimentos com sistemas macros e mais quentes. Cientistas descobriram, em 2010, que efeitos quânticos, à temperatura de 294,0k, aumentam a eficiência fotossintética em duas espécies de algas marinhas.
Com base nas informações, a experiência que revelou aumento da eficiência fotossintética em espécies de algas marinhas, devido a efeitos quânticos, foi realizada a uma temperatura, em °F, aproximadamente, igual a
De acordo com a física moderna, a radiação ultravioleta é mais energética que a infravermelha porque a radiação ultravioleta possui
Na natureza existem diversos isótopos radioativos, os quais emitem radiação espontaneamente. A respeito das características que se pode atribuir aos três tipos mais comuns de radiação de origem nuclear (alfa, beta e gama), é correto afrmar que
De acordo com a quantização da energia de Planck, sabe-se que a energia de um fóton é E = hf onde h é a constante de Planck e f é a frequência da radiação.
Considerando os fótons de radiação eletromagnética a seguir, numere os parênteses em ordem crescente de sua energia, sendo 1 o de menor energia e 5 o de maior energia.
( ) luz azul
( ) luz vermelha
( ) raios gama
( ) radiação ultravioleta
( ) radiação infravermelha
A correta numeração dos parênteses, de cima para baixo, é
Supondo que a velocidade da luz seja de 3 × 105 km/s e a constante de Planck h = 6,63 × 10-34 J/s, o número de fótons emitidos por segundo, por uma lâmpada monocromática com comprimento de onda λ = 6.630 Å e potência P = 60 W, é igual a
No dia a dia, em geral, não é necessário a teoria da relatividade para explicar grande parte dos fenômenos. Como exemplo dessa afirmação, considere que, inicialmente, dois objetos A e B viajem em sentidos opostos, com velocidades vA = vB = 50.000 km/h com relação a um observador fixo. Nesse caso, apesar de as velocidades serem muito grandes quando comparadas com as velocidades comuns do dia a dia, elas ainda são muito pequenas quando comparadas com a velocidade da luz no vácuo (c), isto é, vA << c.
Com base nas teorias vigentes, a velocidade relativa clássica (vclássica) e a velocidade relativística (vrelativística) entre os dois objetos são
A natureza da luz já motivou muitas discussões entre os cientistas. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a visão contemporânea sobre a natureza da luz.
Da fissão de um núcleo de 235U resultam dois ou mais núcleos menores e dois ou três nêutrons. Nesse processo, ocorre a conversão de massa em energia. A relação entre a massa e a energia é dada por ΔE = Δmc². Nessa relação, Δm representa a diferença de massa e c o valor da velocidade da luz no vácuo, que é 3,0 x 108m/s.
Considerando que na fissão de um determinado núcleo de 235U a energia liberada seja 2,7 x 10-11J, é correto afirmar que
A fissão e a fusão são processos que ocorrem em núcleos energeticamente instáveis como forma de reduzir essa instabilidade. A fusão é um processo que ocorre no Sol e em outras estrelas, enquanto a fissão é o processo utilizado em reatores nucleares, como o de Angra I.
( ) Na fissão, um núcleo se divide em núcleos mais leves, emitindo energia.
( ) Na fusão, dois núcleos se unem formando um núcleo mais pesado, absorvendo energia.
( ) Na fusão, a massa do núcleo formado é maior que a soma das massas dos núcleos que se fundiram.
( ) Na fissão, a soma das massas dos núcleos resultantes com a dos nêutrons emitidos é menor do que a massa do núcleo que sofreu a fissão.
( ) Tanto na fissão como na fusão ocorre a conversão de massa em energia.
A sequência correta, de cima para baixo, é:
Qual das seguintes distribuições eletrônicas em camadas corresponde à configuração de um elemento de transição?
A partícula káon, eletricamente neutra, é constituída por duas partículas eletricamente carregadas: um quark d e um antiquark s.
A carga do quark d é igual a -1/3 do módulo da carga do elétron, e a carga do quark s tem mesmo módulo e sinal contrário ao da carga de um antiquark s.
Ao quark s é atribuída uma propriedade denominada estranheza, a qual pode ser calculada pela seguinte fórmula:
S = 2Q - 1/3
S - estranheza
Q - razão entre a carga do quark s e o módulo da carga do elétron.
Assim, o valor da estranheza de um quark s é igual a:
No início do século XX, os espectros de emissão e absorção de radiação de vários átomos eram conhecidos com grande precisão. Entre eles, destacava-se o espectro do átomo de hidrogênio que, devido à sua simplicidade, chegou a ser satisfatoriamente descrito por fórmulas empíricas. Porém, em 1913, Niels Bohr desenvolveu um modelo atômico, cujas previsões para as energias de emissão e absorção dos átomos de hidrogênio e de hélio ionizado apresentavam concordância quantitativa muito elevada com os dados experimentais. Para construir seu modelo, Niels Bohr formulou quatro postulados sobre a natureza dos átomos que misturavam física clássica e não clássica.
Em relação aos postulados de Bohr, assinale a alternativa INCORRETA.
INSTRUÇÃO: Para responder à questão 10, analise as afrmativas que seguem, referentes a fenômenos descritos pela Física Moderna.
I. A energia de um fóton é retamente proporcional à sua frequência.
II. A velocidade da luz, no vácuo, tem um valor finito, considerado constante para todos os referenciais inerciais.
III. No efeito fotoelétrico, há uma frequência mínima de corte, abaixo da qual o fenômeno não se verifca, qualquer que seja a intensidade da luz incidente.
IV. A fissão nuclear acontece quando núcleos de pequena massa colidem, originando um núcleo de massa maior.
Estão corretas apenas as afrmativas
Com base na teoria da relatividade especial de Albert Einstein, julgue os próximos itens.
A não simultaneidade de eventos em um dado sistema de referência, quando eles são simultâneos em outro sistema de referência, é consequência do fato de que a luz sempre se propaga com o mesmo valor de velocidade para todos os observadores.
Com base na teoria da relatividade especial de Albert Einstein, julgue os próximos itens.
Considerando o princípio da relatividade, conforme proposto por A. Einstein, é correto afirmar que as equações de Maxwell são verdadeiras em qualquer referencial inercial.
Em 1911, o físico britânico Ernest Rutherford realizou uma experiência na qual um feixe de partículas alfa carregadas positivamente era projetado sobre uma película metálica muito fina de ouro. Essa experiência revelou que a maior parte da massa do átomo concentra-se no núcleo. No que se refere a essa experiência, julgue os itens que se seguem.
Idealizado a partir de sua experiência, Rutherford propôs um modelo atômico, no qual se considerava a força coulombiana para explicar a interação entre as partículas alfa e o núcleo atômico.
Em 1911, o físico britânico Ernest Rutherford realizou uma experiência na qual um feixe de partículas alfa carregadas positivamente era projetado sobre uma película metálica muito fina de ouro. Essa experiência revelou que a maior parte da massa do átomo concentra-se no núcleo. No que se refere a essa experiência, julgue os itens que se seguem.
Na experiência realizada por Rutherford, foi observado que a maioria das partículas alfa carregadas positivamente atravessava a película de ouro como se esta não existisse.
Em 1911, o físico britânico Ernest Rutherford realizou uma experiência na qual um feixe de partículas alfa carregadas positivamente era projetado sobre uma película metálica muito fina de ouro. Essa experiência revelou que a maior parte da massa do átomo concentra-se no núcleo. No que se refere a essa experiência, julgue os itens que se seguem.
A maior parte das partículas alfa atravessava a película de ouro em trajetórias retilíneas, enquanto apenas uma pequena fração sofria pequenas deflexões.
Em 1913, Niels Bohr aplicou a teoria quântica de Planck e Einstein ao átomo nuclear de Ernest Rutherford e formulou o modelo planetário do átomo. Com relação a esse modelo, julgue os itens subsecutivos.
Os elétrons podem ocupar apenas certas órbitas especiais, nas quais há emissão de radiação eletromagnética pelos elétrons acelerados.
Em 1913, Niels Bohr aplicou a teoria quântica de Planck e Einstein ao átomo nuclear de Ernest Rutherford e formulou o modelo planetário do átomo. Com relação a esse modelo, julgue os itens subsecutivos.
A frequência f da radiação emitida pelos elétrons, ao saltarem de um estado de energia mais alto para um estado de energia mais baixo, pode ser obtida pela equação E = hf, em que E é a diferença na energia do átomo quando os elétrons estão em órbitas diferentes e h é a constante de Planck.
Em 1913, Niels Bohr aplicou a teoria quântica de Planck e Einstein ao átomo nuclear de Ernest Rutherford e formulou o modelo planetário do átomo. Com relação a esse modelo, julgue os itens subsecutivos.
O valor da carga elétrica existente no núcleo determina o diâmetro das órbitas eletrônicas.
Com relação à fissão e à fusão nucleares, julgue os itens que se seguem.
Na fusão nuclear, os núcleos leves se combinam para formar núcleos mais pesados, o que acarreta a diminuição da energia de ligação do sistema.
Com relação à fissão e à fusão nucleares, julgue os itens que se seguem.
Quando dois núcleos leves sofrem fusão, a massa do núcleo resultante é maior que a massa dos núcleos individuais antes da fusão.
Com relação à fissão e à fusão nucleares, julgue os itens que se seguem.
Na fissão nuclear, a absorção de um nêutron pelo núcleo de um átomo pesado, como, por exemplo, o U-235, é acompanhada pela separação desse núcleo em duas ou mais partes.
A radiação eletromagnética é um fenômeno ondulatório no qual um campo elétrico e outro magnético oscilam pe- riodicamente enquanto a onda se propaga num determinado meio. A velocidade de propagação das ondas eletro- magnéticas no vácuo, é c ≅ 3,0 x 108 m/s.
Qual das opções abaixo descreve as características físicas de uma onda eletromagnética?
As radiações eletromagnéticas são classificadas por suas faixas de frequência.
Listando-se as radiações eletromagnéticas em ordem crescente de frequência, tem-se
É possível viajar para o futuro da Terra? Sim, é possível viajar para o futuro da Terra usando o movimento relativo para ajustar a velocidade com que o tempo passa. No filme O Planeta dos Macacos, um astronauta deixa a Terra em sua nave e, quando regressa, encontra-a completamente diferente tendo se passado muitos anos: é a dilatação dos tempos. A verificação do fenômeno pode ser expressa pela relação entre o tempo na Terra (T) e o tempo na nave (To), ou seja, T = γ To, em que γ é o fator de Lorentz que vale γ = 5 quando a nave passa pela Terra com uma velocidade equivalente a 92% da velocidade da luz. Nestas condições, se o astronauta realiza uma viagem desde a Terra até uma estação orbital, levando 12 anos (tempo do astronauta) na Terra, teriam se passado
Uma partícula carregada, que se movimenta com velocidade v = 15 × 105 m·s -1 , entra em uma região do espaço onde está presente um campo magnético uniforme, de módulo B = 2,0 × 10-2 T, perpendicular à direção da velocidade da partícula. Ao entrar neste campo, a partícula sente uma força cujo módulo é F = 9,6 × 10-15 N. Sabendo que a carga elementar é q = 1,6 × 10-19 C, qual é a partícula que está atravessando o campo magnético?
O caráter corpuscular da luz foi inicialmente proposto por Newton em 1704. O cientista que, no início do século XX, estabeleceu definitivamente esse caráter da luz e o fenômeno físico por ele estudado são, respectivamente,
Entre as alternativas abaixo, assinale aquela que fará com que a resistência elétrica de certos materiais, conhecidos como supercondutores, abaixe, repentinamente, a praticamente zero.
Os raios gama podem ser entendidos como radiação eletromagnética de frequência mais alta que a dos raios X.
A radiação gama
Um corpo de massa igual a 50 gramas viaja em uma velocidade de 40 m/s; sabendo-se que a constante de Planck é igual a 6,63 × 10-34 J.s, assinale a alternativa que apresenta o comprimento de onda de de Broglie.
Considere as afirmações acerca de bioeletrogênese:
I. A Equação de Nernst é utilizada para determinar o potencial de equilíbrio eletroquímico quando a membrana é permeável a um único íon.
II. A Equação de Goldman-Hodgkin-Katz é utilizada para determinar o potencial de equilíbrio eletroquímico quando a membrana é permeável a mais de um íon.
III. Tanto a Equação de Nernst quanto a Equação de Goldman-Hodgkin-Katz dependem da temperatura.
Está correta a alternativa:
Toda matéria, não importa quão sólida ela pareça, é formada por minúsculos “tijolos". Esse minúsculos “tijolos" são os átomos – que podem ser combinados para formarem moléculas, as quais por sua vez agrupam-se para formar a matéria que vemos ao nosso redor.
P. Hewitt. Física Conceitual. 9.ª ed. (com adaptações).
Com relação aos estados da matéria (sólido, líquido e gasoso), é correto afirmar que
Durante o processo de formação do universo em sua fase de evolução primitiva, a temperatura e a densidade de energia foram decrescendo, e dessa maneira foram criadas as condições para a formação da matéria: os prótons, nêutrons, elétrons e os átomos dos elementos mais leves.
Assinale a alternativa correta que corresponde à denominação do processo em questão:
As estrelas nascem em regiões muito frias e densas do meio interestelar.
Assinale a alternativa correta que corresponde à região de nascimento das estrelas.
Com relação à polarização da luz, assinale a alternativa correta.
Aceleradores de partículas são ambientes onde partículas eletricamente carregadas são mantidas em movimento, como as cargas elétricas em um condutor. No Laboratório Europeu de Física de Partículas – CERN, está localizado o mais potente acelerador em operação no mundo. Considere as seguintes informações para compreender seu funcionamento:
• os prótons são acelerados em grupos de cerca de 3000 pacotes, que constituem o feixe do acelerador;
• esses pacotes são mantidos em movimento no interior e ao longo de um anel de cerca de 30 km de comprimento;
• cada pacote contém, aproximadamente, 1011 prótons que se deslocam com velocidades próximas à da luz no vácuo;
• a carga do próton é igual a 1,6 × 10-19 C e a velocidade da luz no vácuo é igual a 3 × 108 m × s-1.
Nessas condições, o feixe do CERN equivale a uma corrente elétrica, em ampères, da ordem de grandeza de:
INSTRUÇÃO: Para responder à questão , associe os itens da coluna A às informações da coluna B.
Coluna A
1. Fissão Nuclear
2. Fusão Nuclear
Coluna B
( ) Processo cujos produtos são radioativos de longa duração.
( ) Processo de conversão de energia que ocorre no Sol.
( ) Processo de funcionamento da usina de Fukushima, onde, em 2011, houve um acidente nuclear.
A numeração correta, de cima para baixo, é
Três alunos, Paulo, Joana e Rafael, discutiam sobre o experimento de Rutherford e fizeram as seguintes afirmações:
Está(ão) CORRETA(S) apenas a(s) afirmação(ões) feita(s) por:
No final do século XIX e início do século XX, a Física se defrontou com vários problemas que não podiam ser explicados com as teorias e modelos aceitos até esse período. Um desses problemas consistia em explicar corretamente o fenômeno do Efeito Fotoelétrico. Sobre esse efeito, considere as seguintes afirmativas:
1. Esse efeito foi observado primeiramente por Henrich Hertz e sua explicação correta foi publicada em 1905 por Niels Bohr.
2. A explicação correta desse efeito utilizou uma ideia de Max Planck, de que a luz incidente não poderia ter energia com um valor qualquer, mas sim uma energia dada por múltiplos inteiros de uma porção elementar.
3. Segundo o modelo proposto, cada fóton, ao colidir com um elétron, transfere-lhe uma quantidade de energia proporcional a sua velocidade.
Assinale a alternativa correta.
Planetas, planetoides e satélites naturais que apresentam campo magnético possuem um núcleo condutor elétrico no qual, originalmente, foram induzidas correntes elétricas pelo campo magnético da estrela-mãe, as quais foram intensificadas pela autoindução, empregando a energia do movimento de rotação desses astros. O campo magnético do nosso planeta é de extrema importância para os seres vivos, pois, aprisionando uma grande parte das partículas com carga elétrica que o atingem, vindas do espaço, reduz drasticamente a radiação de fundo, que é danosa a eles.
Considerando essas informações, são feitas as seguintes afirmativas:
I. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre são constituídas por núcleos de hélio, elétrons, prótons e nêutrons livres.
II. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre, quando interagem com as partículas da atmosfera, podem dar origem às auroras austrais e boreais.
III. Um planeta que não apresenta campo magnético não tem correntes elétricas induzidas no seu núcleo.
A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:
A bomba nuclear que atingiu a população civil da cidade de Hiroshima, em 1945, liberou energia de 13 quilotons de TNT. Sabendo-se que um quiloton de TNT equivale a 4,2×1012 J, qual, aproximadamente, a quantidade de matéria convertida em energia?
Os níveis de energia do elétron no átomo de hidrogênio são expressos por En = (− RH)/n2, em que RH é uma constante positiva conhecida (a constante de Rydberg) e n um número natural. Pode-se observar que o valor numérico de En é negativo. Isso se justifica porque
Uma das teorias de maior impacto do século XX foi a teoria da relatividade de Albert Einstein. Com relação a essa teoria, julgue o próximo item.
Segundo os postulados da teoria da relatividade restrita, as leis
da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais, e a
velocidade da luz é uma constante universal que não depende
da velocidade da fonte de luz ou do observador.
Uma das teorias de maior impacto do século XX foi a teoria da relatividade de Albert Einstein. Com relação a essa teoria, julgue o próximo item.
Considere as quatro proposições seguintes:
I. Os isótopos 16O e 18O do oxigênio diferenciam-se por dois neutrons.
II. Sendo de 24000 anos a meia-vida do 239Pu, sua massa de 600 g reduzir-se-á a 200 g após 72000 anos.
III. Um núcleo de 27Mg se transmuta em 28Al pela emissão de uma partícula β.
IV. Um fóton de luz vermelha incide sobre uma placa metálica causando a emissão de um elétron. Se esse fóton fosse de luz azul, provavelmente ocorreria a emissão de dois ou mais elétrons.
Então,
Num experimento que usa o efeito fotoelétrico ilumina-se a superfície de um metal com luz proveniente de um gás de hidrogênio cujos átomos sofrem transição do estado n para o estado fundamental. Sabe-se que a função trabalho ø do metal e igual a metade da energia de ionização do átomo de hidrogênio cuja energia do estado n e dada por En = E1/n2. Considere as seguintes afirmações:
I - A energia cinética máxima do elétron emitido pelo metal e EC = E i/n 2 — Ei/2.
II - A função trabalho do metal e ø = — E1/2.
III - A energia cinética máxima dos elétrons emitidos aumenta com o aumento da frequência da luz incidente no metal a partir da frequência mínima de emissão.
Assinale a alternativa verdadeira.
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: 1 ton de TNT = 4,0 x 109 J. Aceleração da gravidade g = 10 m /s². 1 atm = 10⁵ Pa. Massa específica do ferro ρ = 8000 kg/m³ . Raio da Terra R = 6400 km. Permeabilidade magnética do vácuo μ₀ = 4Π x 10⁻⁷ N /A².
Acredita-se que a colisão de um grande asteroide com a Terra tenha causado a extinção dos dinossauros. Para se ter uma ideia de um impacto dessa ordem, considere um asteroide esférico de ferro, com 2 km de diâmetro, que se encontra em repouso quase no infinito, estando sujeito somente à ação da gravidade terrestre. Desprezando as forcas de atrito atmosférico, assinale a opção que expressa a energia liberada no impacto, medida em numero aproximado de bombas de hidrogênio de 10 megatons de TNT.
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: 1 ton de TNT = 4,0 x 109 J. Aceleração da gravidade g = 10 m /s². 1 atm = 10⁵ Pa. Massa específica do ferro ρ = 8000 kg/m³ . Raio da Terra R = 6400 km. Permeabilidade magnética do vácuo μ₀ = 4Π x 10⁻⁷ N /A².
Considere as seguintes afirmações:
I. As energias do átomo de Hidrogênio do modelo de Bohr satisfazem à relação, En = — 13,6/n2 eV,com n = 1, 2, 3, • • •; portanto, o elétron no estado fundamental do átomo de Hidrogênio pode absorver energia menor que 13,6 eV.
II. Não existe um limiar de frequência de radiação no efeito fotoelétrico.
III. O modelo de Bohr, que resulta em energias quantizadas, viola o princípio da incerteza de Heisenberg.
Então, pode-se afirmar que
Dada a função periódica f (t) = sen2(t), assinale a opção que corresponde ao Coeficiente de Fourier "ao" .
Dado: t ∈ (o,π)
f (t+ π) = f(t), ∀t ∈ ℜ
Próximo do final do século XVIII, alguns cientistas (Hertz, Maxwell, Thomson, Lenard) se envolveram na pesquisa de um certo fenômeno que ficou conhecido como efeito fotoelétrico. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de
Se um nuclídeo isótopo de hidrogênio H-3 sofre de modo espontâneo um decaimento − β- (beta menos), é correto afirmar que o núcleo se transformará em um(a)
Nuclídeos são núcleos atômicos caracterizados por: número de nêutrons; número de prótons; número de massa; e número atômico. É correto afirmar que são considerados nuclídeos isótopos aqueles que têm mesmo
Dado um núcleo atômico qualquer, é correto afirmar que a energia de ligação nuclear é a
Considerando os três tipos de radiação alfa, beta e gama, é correto afirmar que o poder de penetração é
Em uma planta nuclear, é correto afirmar que um moderador é utilizado para
No núcleo do reator, usam-se barras de controle para manter um fator de reprodução que garanta um funcionamento seguro para o reator. Em um reator crítico, o valor da razão entre o número de nêutrons presente no início de uma geração e o número de nêutrons presente no início da geração imediatamente anterior deve ser
"Cientistas podem ter encontrado a partícula de Deus. " Com essa frase estampada em manchetes pelo mundo, o maior experimento científico do planeta recuperou parte de sua reputação. Devido a uma falha de soldagem, o CERN, uma máquina de US$10 bilhões ficou inoperante por mais de um ano mas sua pista de 27 km enterrada sob a fronteira entre a França e a Suíça produziu resultados que podem justificar o investimento e uma das ideias mais importantes da física pode ser comprovada: o bóson de Higgs, mais conhecido por partícula de Deus.
Os cientistas provocaram no CERN, colisões frontais entre pedaços de átomos, criando explosões com intensidades similares à do Big Bang, mas confinadas a um espaço ínfimo. No meio dessas explosões deveriam aparecer bósons de Higgs soltos, assim como havia há 13,7 bilhões de anos, segundo a teoria idealizada por Pett.er Higgs em 1966. Naquele estágio inicial do Cosmos, o que chamamos massa ainda não existia: era uma coleção de partículas subatômicas movendo-se à velocidade da luz. Num certo momento, os chamados bósons de Higgs, que estavam espalhados por todo o universo, uniram-se e formaram um "oceano" invisível - o Oceano de Higgs, dando origem a matéria como a conhecemos hoje. Para algumas outras partículas que vagavam pelo universo - como os fótons - nada mudou mas para outras, como os quarks (que formam basicamente todo a matéria), fez toda a diferença. Atribui-se o nome de "massa" à força que os quarks fazem para atravessar esse oceano. Ou seja, sem os bósons, a matéria não existiria. (texto adaptado do artigo publicado na Revista Superinteressante de fevereiro de 2012)
A partir das ideias de Higgs e dos experimentos apresentados no
texto, é correto afirmar que
Raios X são produzidos em tubos de vácuo nos quais elétrons são acelerados por uma ddp de 4,0⋅104 V e, em seguida, submetidos a uma intensa desaceleração ao colidir com um alvo metálico.
Assim, um valor possível para o comprimento de onda, em angstrons, desses raios X é,
Em relação à história da cosmologia antiga, assinale a opção correta.
O tempo próprio gasto por um fóton para viajar uma distância de 3 × 108 m é igual a