Uma placa metálica de potássio é irradiada por um feixe de luz violeta com comprimento de onda λ = 400nm, gerando fotoelétrons pelo efeito fotoelétrico. A função trabalho da superfície de potássio vale: Φ = 2,2eV. A energia dos fótons luminosos incidentes é conhecida: E = hf = 3,1eV, onde h (= 6,63x10-34 Js) é a constante de Planck e f é a frequência da radiação luminosa incidente (f = c/λ), sendo c = 3x10⁸ m/s a velocidade da luz no vácuo. A energia cinética máxima K_max dos fotoelétrons ejetados da superfície metálica será de:

O microscópio de tunelamento é um dispositivo de formação de imagens em nível atômico, capaz de formar a imagem de superfície de materiais com resolução muito maior que os microscópios ópticos e eletrônicos usuais. O princípio de funcionamento desse microscópio se baseia na possibilidade de os elétrons sofrerem __________ na agulha metálica que forma a sonda do microscópio.

Assinale a alternativa na qual se encontra o item que completa corretamente a lacuna acima.

O raio-X convencional é particularmente útil para imagens de vasos sanguíneos e tecidos moles, como órgãos internos e músculos. Quando atravessam o corpo do paciente, uma fração da energia do feixe de raios-X é absorvida pelos tecidos, ocorrendo atenuação do feixe de raios-X, a qual depende do tipo de tecido. O osso (com atenuação muito alta), os pulmões (que contêm ar) e outros tecidos aparecem, respectivamente, nas seguintes cores:

A técnica de Tomografia Computadorizada (TC) é uma importante técnica de imagem médica, muito utilizada, por exemplo, em unidades de emergência, por fornecer muito rapidamente informações vitais de diagnóstico. A figura abaixo mostra a parte mais importante de um aparelho de TC: uma estrutura circular giratória contendo um tubo de raios-X (1) montado em um lado e um detector de raios-X (2), do outro lado da estrutura. Um feixe de raios-X cônico gira o tubo de raios-X e o detector em torno do paciente. Enquanto o dispositivo gira, milhares de imagens do paciente podem ser obtidas em uma única rotação completa, resultando em uma imagem da seção transversal completa do corpo do paciente. Com esses dados é possível criar uma imagem tridimensional (3D) do corpo do paciente, além de visões em ângulos diferentes. Qual parte de um aparelho de TC é mostrado na figura abaixo?

A descoberta dos raios-X foi feita pelo físico alemão Wilheelm Conrad Rontgen, em 1895. Ele verificou nesses raios a propriedade de atravessar materiais de baixa densidade, como músculos e tecidos biológicos, sendo absorvidos por materiais com densidades mais elevadas, como os ossos, por exemplo. Por isso, os raios-X são amplamente utilizados em radiografias. Outras possíveis aplicações recentes dos raios-X são:

Os diodos emissores de luz (LEDs) são importantes dispositivos eletrônicos com inúmeras aplicações em iluminação, displays modernos de TV, celulares, computadores, entre outras aplicações. Todo diodo emissor de luz tem uma tensão mínima (tensão de limiar ou de threshold) necessária para iniciar a condução da corrente elétrica e emitir luz. Essa tensão mínima de limiar reflete:

A figura abaixo mostra um fototransistor de três terminais (1, 2 e 3). O fototransistor é um importante sensor de luminosidade que utiliza o efeito fotoelétrico para permitir a variação da resistência elétrica do dispositivo semicondutor em função da intensidade luminosa incidente no sensor. Os terminais 1, 2 e 3 na figura abaixo indicam, respectivamente:

A figura abaixo mostra um circuito oscilador RLC em série, alimentado por uma fonte de tensão alternada. Para esse circuito, podemos afirmar que o fasor da corrente alternada i(t) __________ no indutor, __________ no capacitor e __________ no resistor, em relação ao fasor v(t) da tensão elétrica de entrada.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima.

Um osciloscópio é um importante instrumento de visualização e aquisição de dados em laboratórios de ensino e pesquisa, o qual permite estudar diferentes sinais de entrada de tensão em função do tempo ou da frequência. A finalidade da função Trigger do osciloscópio é:

As entradas de um multímetro moderno permitem medir diferentes grandezas físicas com precisão. Para medidas de __________, __________ e __________, é necessário ligar o dispositivo em paralelo com o componente a ser medido, para não afetar o resultado da medida.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima.

Um multímetro moderno é um importante instrumento eletrônico utilizado em laboratório. As principais grandezas físicas que podem ser medidas com um multímetro típico são:

Três resistores iguais (R = 1000 ) estão ligados a uma bateria ideal que fornece uma tensão elétrica V = 24 Volts ao circuito da figura abaixo. Se um amperímetro A for ligado na saída da bateria, o valor da corrente elétrica i fornecida ao circuito será de:

Um circuito elétrico é formado por uma bateria ideal que fornece uma tensão elétrica V = 10 Volts a um conjunto de três resistores iguais (R = 300 ) ligados de acordo com o circuito abaixo. Se um amperímetro A for ligado na saída da bateria, o valor da corrente elétrica i fornecida ao circuito será de:

No circuito da figura abaixo, duas baterias ideais com forças eletromotrizes ε₁ = 12 V e ε₂ = 9 V estão ligadas a duas resistências elétricas R₁ = 20 e R₂ = 10 . A tensão elétrica ou a diferença de potencial (ddp) nos terminais do resistor R₁ vale:

No circuito da figura abaixo, uma bateria com força eletromotriz V = 120 Volts é ligada a quatro resistores de potência R₁ = R₂ = R₃= 60 e R₄ = 10 . O valor da corrente elétrica i passando pela resistência R₄ vale:

Na figura abaixo, uma barra metálica condutora de comprimento L = 0,5m e massa m = 0.05 kg está suspensa por dois suportes condutores leves de massas desprezíveis. Um campo magnético perpendicular à barra com módulo B = 0,25 Tesla é aplicado na região onde se encontra a barra, entrando no plano da figura. Considere que a aceleração da gravidade no local vale 10 m/s². O sentido e o valor da corrente elétrica que deve ser aplicada à barra para cancelar seu peso são, respectivamente:

Quando ligado, um aquecedor elétrico dissipa energia elétrica a uma taxa de 5000 Joules por segundo. Supondo que o aquecedor permaneceu ligado continuamente por 12 horas, o consumo total de energia foi de:

Com relação aos processos naturais de eletrização da matéria, os mecanismos predominantes encontrados na natureza para a transferência de cargas elétricas entre os materiais são por:

No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron gira em torno do núcleo, descrevendo uma trajetória circular de raio R = 5,1 x 10^-11 m com frequência f = 6,8 x 10¹⁵ hertz. Sabe-se que o elétron em movimento equivale a uma corrente elétrica de intensidade i e, no centro do átomo, ele estabelece um campo magnético de módulo B. Considerando a carga do elétron igual a 1,6 x 10^-19 C e a permeabilidade magnética do vácuo igual a μ_o = 4π x 10^-7 N/A², a intensidade de i e o módulo de B no centro do átomo de hidrogênio valem, respectivamente,

Em uma experiência de queda livre, foram realizadas 10 medidas de tempo para um objeto cair sempre de uma mesma altura. Foi utilizado um cronômetro que permitia leitura de até centésimos de segundos e os resultados obtidos foram: 2,35s; 2,25s; 2,28s; 2,32s; 2,38s; 2,31s; 2,32; 2,27s; 2,33s e 2,30s. A maneira correta de expressar o resultado da medição é