Questões de Concurso
Sobre física atômica e nuclear em física
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O efeito fotoelétrico consiste, basicamente, na emissão de elétrons induzida pela ação da luz. Na montagem experimental, esquematizada na figura acima, é mostrada placa metálica em que a luz incidente arranca elétrons que vão para o coletor gerando uma corrente que é detectada pelo amperímetro A. O gráfico à direita representa o típico comportamento da corrente versus a voltagem para dois valores de intensidade de luz incidente na fotocélula. Com base nessas informações e considerando que a carga do elétron seja igual a 1,6×10-19 C, a velocidade da luz c, igual a 1×108 m/s e a constante de Planck h, igual a 6,63×10-34 J.s, julgue os itens subsecutivos.
A função trabalho independe do tipo de material que compõe a placa.

O efeito fotoelétrico consiste, basicamente, na emissão de elétrons induzida pela ação da luz. Na montagem experimental, esquematizada na figura acima, é mostrada placa metálica em que a luz incidente arranca elétrons que vão para o coletor gerando uma corrente que é detectada pelo amperímetro A. O gráfico à direita representa o típico comportamento da corrente versus a voltagem para dois valores de intensidade de luz incidente na fotocélula. Com base nessas informações e considerando que a carga do elétron seja igual a 1,6×10-19 C, a velocidade da luz c, igual a 1×108 m/s e a constante de Planck h, igual a 6,63×10-34 J.s, julgue os itens subsecutivos.
Do ponto de vista da mecânica clássica, deveria existir um
para cada intensidade, em relação à luz monocromática. No gráfico acima, quanto maior for a intensidade da luz, mais energia deverá ser transformada em energia cinética do elétron. 
As figuras acima correspondem, respectivamente, a uma foto e a um esquema de um arranjo experimental que utiliza as bobinas de Helmholtz para produzir um campo magnético homogêneo B no centro de uma ampola contendo um gás nobre rarefeito. Dentro dessa ampola, um filamento aquecido A produz elétrons que são acelerados por uma diferença de potencial e. Sob a ação do campo magnético B, os elétrons descrevem uma trajetória circular de diâmetro igual a s, conforme ilustrado na figura. Com base nessas informações, julgue os itens seguintes.
A velocidade
do elétron pode ser estimada mediante a expressão
, em que e é a carga do elétron e m é sua massa. Dado: Constante de Planck = 6,625 x 10-34 J.s
Com base no enunciado a freqüência calculada da luz verde é de
I. As Radiações com menor frequência, e por isso com menor energia, são as Ondas Rádio.
II. As Radiações com maior frequência, e por isso com maior energia, são os Raios ? (Raios Gama).
III. A Luz Visível é a única que os nossos olhos são capazes de detectar.

Com base nesses dados, e não levando em conta o tratamento relativístico do elétron, é correto afirmar que a diferença de potencial que acelera os elétrons, dentro do tubo, vale, aproximadamente,
(Dados: h = 7,0· 10-34 J.s; c = 3,0· 108 m/s; e = 1,6· 10-19 C) :
( ) A principal fonte de radiações ionizantes, às quais todos os seres vivos estão sujeitos, é de origem
( ) Tripulações de aviões de grandes percursos estão muito mais sujeitas a radiações ionizantes, durante as viagens, do que as pessoas que não viajam de avião.
( ) Os síncrotrons são fontes de radiação ultravioleta e de raios X.
O bóson de Higgs é também conhecido como “partícula de Deus”.
Os experimentos realizados no acelerador de partículas conhecido como Grande Colisor de Hádrons, na Organização Europeia de Pesquisas Nucleares (CERN), mostraram evidências da existência da partícula em tela.

Esse experimento constatou que, após interagirem com a folha de ouro,
Na questão , caso seja necessário, considere as seguintes informações.
1) As grandezas vetoriais estão representadas por letras em negrito. Por exemplo, a letra F (em negrito) indica o vetor força, enquanto a letra F (sem negrito) indica o módulo do vetor força.
2) As expressões trigonométricas estão abreviadas da seguinte forma:
seno = sen
cosseno = cos
tangente = tg
3) A aceleração da gravidade está representada por g = 10 m/s2.

As partículas partem do centro da estrutura e, à medida que são aceleradas, suas órbitas circulares tornam-se cada vez maiores.
A respeito do cíclotron e considerando que a massa do próton é igual a 1,6 . 10 –27 kg e que o cíclotron utiliza um campo magnético de 2,0 T para acelerar prótons em uma órbita de raio máximo igual a 1,0 m, assinale a alternativa que apresenta a energia, em MeV, de um próton que emerge do cíclotron.
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:
Um fóton que possui energia de 102 J viaja a uma velocidade de 300.000 km/s. Assinale a alternativa que apresenta o momento associado a esse fóton, em J ⋅ s/m.
Uma relação empírica proposta por Balmer e outros pesquisadores para explicar os espectros de alguns elementos é dada por , em que RH é conhecida por constante de Rydberg. A teoria de Bohr propõe a seguinte relação para o cálculo da energia para átomos hidrogenoides: , em que Z é o número atômico. Considerando o átomo de Hélio ionizado (He+ ), assinale a alternativa que apresenta a expressão correta da constante de Rydberg.
O cíclotron é um instrumento que foi desenvolvido em 1931 pelos físicos Lawrence e Livingston, da Universidade da Califórnia, com o propósito de acelerar partículas atômicas carregadas até atingir elevadas energias cinéticas. As partículas de alta energia são usadas para bombardear núcleos atômicos, causando reações nucleares que são analisadas para se obterem informações acerca dos núcleos. Considere que um cíclotron, para acelerar prótons, possua um campo magnético (B) de 3,0 tesla e um raio máximo (r) de curvatura igual a 0,8 metros. Considere, ainda, carga do próton (q) = 1,6 x 10–19 C, massa do próton (m) = 1,67 x 10–27 kg, 1 elétron-volt (eV) = 1,6 x 10–19 J e π ≅ 3,14.
Com base nessas informações, assinale a alternativa incorreta.