Questões de Concurso Sobre física moderna em física

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Q4277818 Física
A respeito da dualidade onda-partícula e da quantização da energia introduzida por Planck, é correto afirmar que:
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Q4247676 Física
Durante uma sequência didática sobre a natureza da luz, um professor utiliza duas simulações computacionais. Na primeira, os estudantes observam a formação de um padrão de interferência quando um feixe de laser atravessa uma dupla fenda. Na segunda, verificam que uma placa metálica emite elétrons apenas quando a frequência da radiação incidente é superior a um valor característico do material. Ao compararem os resultados, alguns estudantes concluem que eles são incompatíveis, pois a luz não poderia apresentar características ondulatórias e corpusculares.
Considerando o conhecimento científico atualmente aceito e os objetivos da aprendizagem em Física, assinale o encaminhamento docente que favorece a construção de uma compreensão conceitualmente adequada sobre a natureza da luz.
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Q4247675 Física
Ao discutir o efeito fotoelétrico, um professor apresenta a interpretação proposta por Einstein, segundo a qual a radiação eletromagnética é constituída por fótons, cada um com energia proporcional à frequência da radiação incidente.
De acordo com esse modelo, o professor deve destacar corretamente que 
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Q4247674 Física
Ao introduzir conceitos de Física Moderna, um professor explica que, no final do século XIX, a descrição clássica da radiação eletromagnética não conseguia explicar corretamente a radiação emitida por corpos aquecidos. Em seguida, comenta que Max Planck obteve uma explicação consistente ao admitir que a troca de energia entre a matéria e a radiação não ocorre de forma contínua.
Ao sistematizar essa discussão, o professor deve destacar corretamente que 
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Q4247661 Física
Ao abordar a teoria do Big Bang em uma aula de Física, um estudante afirma que o Universo surgiu porque uma enorme explosão lançou matéria para o espaço vazio, formando gradualmente as galáxias.
Considerando o modelo cosmológico atualmente aceito e os objetivos do ensino de Física no Ensino Médio, o professor deve esclarecer corretamente que 
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Q4246902 Física
Durante a análise de emissões nucleares, determinada radiação foi identificada como formada por dois prótons e dois nêutrons, acompanhados da energia associada a esse conjunto. Essa descrição corresponde à radiação:
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Q4246896 Física
No interior das estrelas, o processo de fusão nuclear produz sucessivamente os elementos químicos, iniciando-se com a fusão do hidrogênio e prosseguindo de forma espontânea até um determinado elemento, ponto em que a fusão cessa, pois com ele não ocorre mais esse processo. Esse elemento é o:
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Q4244507 Física
Em uma experiência clássica da história da Ciência, partículas foram lançadas contra uma fina lâmina metálica. Observou-se que a maioria das partículas atravessava a lâmina sem sofrer desvios significativos, enquanto uma pequena fração sofria desvios acentuados.

A conclusão sobre a estrutura atômica mais compatível com esses resultados experimentais é que
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Q4229323 Física
Sobre o poder de penetração da radiação é INCORRETO afirmar: 
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Q4229321 Física
As radiações podem ser originadas por processos de decaimentos, por processos de ajuste do núcleo ou pela interação da própria radiação com a matéria. São originadas por interação da radiação com a matéria:
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Q4164073 Física
De acordo com o modelo atômico proposto por Schrödinger e a interpretação de Born, é correto afirmar que o quadrado da função de onda (Ψ2) representa: 
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Q4126371 Física
Durante a análise em um ICP-MS com filtro de massa de quadrupolo, observa-se que o sinal do analito traço, adjacente a um interferente de alta concentração, está elevado devido à contribuição do “tail” (cauda) do pico interferente, especialmente no lado de menor massa.
Assinale a alternativa que melhor explica esse comportamento.
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Q4124594 Física
 O ruído quântico em radiografias digitais ocorre principalmente devido a
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Q4124246 Física
No processo de produção de raios X em um tubo de vácuo, os elétrons acelerados interagem com o alvo de tungstênio no ânodo. O fenômeno de frenagem (Bremsstrahlung) é responsável pela maior parte do feixe clínico. Sobre essa interação física, assinale a alternativa CORRETA. 
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Q4091224 Física
Em uma visita a uma clínica de radioterapia, estudantes analisam o funcionamento de um tomógrafo computadorizado (TC). Sabe-se que a faixa de energia típica utilizada em tomografia computadorizada convencional está situada entre dezenas de keV e aproximadamente 140 keV.
Durante a propagação dos fótons de raios X pelos tecidos biológicos, observa-se que parte da radiação sofre espalhamento, emergindo com menor energia e em direção diferente da incidente, contribuindo para a degradação do contraste da imagem.
Considerando as interações predominantes nessa faixa de energia e a descrição física do fenômeno envolvido, assinale a alternativa correta.
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Q4091223 Física
Na análise do espalhamento Compton, considera-se a colisão entre um fóton incidente e um elétron inicialmente em repouso no referencial do laboratório. O fenômeno é descrito pela expressão:
Imagem associada para resolução da questão
Admite-se que:
• o elétron esteja inicialmente em repouso; • o sistema seja isolado durante a interação; • o tratamento do elétron após a colisão utilize a relação relativística entre energia total e momento linear.
Sabendo que a obtenção da expressão acima exige a aplicação simultânea de princípios de conservação e relações relativísticas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o conjunto mínimo e suficiente de hipóteses físicas necessárias para a dedução da equação do espalhamento Compton.
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Q4091222 Física
Um grupo de estudantes de Física está desenvolvendo um protótipo de sensor fotoelétrico para detecção de radiação ultravioleta em um sistema automatizado de monitoramento industrial. O dispositivo utiliza uma placa metálica com função trabalho ϕ conhecida, operando em câmara de vácuo. Durante os testes experimentais, os estudantes variam separadamente:
• a frequência da radiação monocromática incidente;
• a intensidade do feixe luminoso.
O circuito de leitura mede a energia cinética máxima dos elétrons emitidos, por meio da determinação do potencial de corte.
Considerando exclusivamente a teoria quântica do efeito fotoelétrico proposta por Einstein, assinale a alternativa correta acerca do funcionamento do protótipo.
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Q4091221 Física
Durante uma aula sobre Relatividade Restrita (RR), o professor afirma que, segundo essa teoria, existe uma relação fundamental entre massa e energia, de modo que variações na energia de um sistema implicam variações correspondentes em sua massa. Ele propõe o seguinte cenário idealizado: duas partículas livres, em repouso no mesmo referencial inercial, possuem massas m1 e m2. Ao interagirem, formam um sistema ligado estável, também em repouso nesse mesmo referencial. Experimentalmente, verifica-se que, durante a formação do sistema, houve liberação de energia EL para o meio externo.
Define-se defeito de massa como a diferença entre a soma das massas iniciais das partículas livres e a massa final M do sistema formado.
Com base exclusivamente na Relatividade Restrita e na equivalência entre massa e energia prevista por essa teoria, assinale a alternativa correta. 
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Q4091220 Física
Durante uma aula de Relatividade Restrita (RR), um professor apresenta o seguinte experimento mental: uma nave espacial possui comprimento próprio L0 = 100 m, medido no referencial em que ela está em repouso. A nave passa por uma estação espacial com velocidade constante v = 0,80c, em movimento retilíneo ao longo de sua direção longitudinal.
Considere apenas efeitos previstos pela Relatividade Restrita, despreze quaisquer efeitos gravitacionais e assuma que as medições são realizadas corretamente em cada referencial.
Com base nessas informações, determine o comprimento da nave no referencial da estação espacial, considerando que a medição do comprimento é realizada simultaneamente nesse referencial. 
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Q4091219 Física
Em uma aula de Relatividade Restrita (RR), um estudante comenta, como curiosidade, relatos de comparação entre relógios atômicos após um deles ter sido transportado e pergunta: “Se o movimento é relativo, por que o relógio transportado necessariamente marca menos tempo? Não poderia o relógio do laboratório ser considerado ‘o móvel’ no referencial do outro?”.
Para discutir essa dúvida apenas no âmbito da RR, considere o seguinte cenário idealizado: dois relógios idênticos A e B são sincronizados no mesmo ponto do espaço e no mesmo instante, definindo o evento E0. O relógio A permanece em repouso no referencial inercial S. O relógio B realiza uma viagem composta por dois trechos de movimento retilíneo e uniforme, com velocidade escalar constante v(com 0 < vc) em relação a S: um trecho de “ida” e outro de “volta”, retornando ao ponto de partida para comparação direta com A no evento E1.
Assuma que:
• efeitos gravitacionais e influências ambientais são desprezíveis; • a passagem do trecho de ida para o de volta é tratada como mudança idealizada de referencial (ocorrendo em duração desprezível), sem introduzir efeitos adicionais além dos previstos pela RR.
Com base nesses pressupostos, assinale a alternativa correta. 
Alternativas
Respostas
1: B
2: A
3: E
4: D
5: C
6: E
7: D
8: C
9: C
10: D
11: D
12: C
13: B
14: B
15: C
16: B
17: B
18: C
19: D
20: C