O período de duplicação de um reator nuclear está relacionado ao:

Uma reação nuclear do tipo (n, p) ocorre quando um nêutron incidente é absorvido pelo núcleo alvo, e um próton é emitido. A equação que representa corretamente uma reação (n, p) é:

O coeficiente de atenuação total para fótons é a soma dos coeficientes parciais dos processos de interação. Em um material com coeficientes parciais μ^-1 = 0,04 cm^{– 1} (efeito fotoelétrico) e μ1= 0,06 cm^–1 (Compton), a uma espessura de 5 cm, a fração de interações do tipo fotoelétrico, em relação ao total de interações, é: 

O fator de qualidade (Q) é função da transferência linear de energia (L_∞ ) e é usado para calcular o equivalente de dose. Se um feixe de nêutrons rápidos produz dose absorvida de 0,5 Gy em tecido, e o fator de qualidade médio é 10, o equivalente de dose é:

Em um experimento de atenuação de feixe estreito com fótons monoenergéticos, obedecendo à lei exponencial simples  a espessura de meio atenuante necessária para reduzir a intensidade do feixe primário à metade é denominada Camada Semi-Redutora (CSR ou HVL). Em termos do coeficiente de atenuação linear μ, essa espessura é dada por: 

De acordo com a classificação da ICRU, adotada em física radiológica, as radiações ionizantes são divididas em duas categorias principais, com base em seu mecanismo de interação com a matéria. Considerando essa classificação e as propriedades das radiações, pode-ser afirmar que:

O kerma (K) é definido como a expectativa da energia transferida para partículas carregadas por unidade de massa em um ponto de interesse, incluindo perdas radiativas. Com base nessa definição, pode-se afirmar que o kerma: 

    Em um experimento de física nuclear, um próton, de massa m = u e carga q = + e, se move com uma energia cinética de 5 MeV, descrevendo uma trajetória circular em uma região de campo magnético uniforme. 
Nesse caso, a energia cinética de uma partícula alfa (m = 4 u e q = + 2e) para que ela percorra a mesma trajetória circular do próton deve ser igual 

Acerca do surgimento da mecânica quântica e de seus estudiosos, assinale a opção correta. 

Assinale a opção correta em relação à teoria da relatividade especial, publicada por Einstein em 1905. 

Um dos exemplos mais famosos da Teoria da Relatividade Restrita é o paradoxo dos gêmeos, no qual observadores na Terra medem que o tempo passa mais devagar para o gêmeo que viaja em alta velocidade. No entanto, comprimento, tempo e velocidade não são os únicos conceitos que precisam ser revisados à luz da relatividade restrita; o momento e a energia de partículas em movimento próximo à velocidade da luz também apresentam comportamentos distintos em relação à física clássica.
Considerando partículas relativísticas, assinale a alternativa que descreve corretamente informações sobre energia e momento.

Dois raios atingem as extremidades de um trem de comprimento próprio L que se move com velocidade v em relação à plataforma. Para um observador no trem, os raios foram simultâneos. Qual o intervalo de tempo entre os raios medido por um observador na plataforma?

Um laser emite luz monocromática de comprimento de onda λ = 532 nm. Considerando h = 6,63 × 10⁻³⁴ J·s e c = 3,00 × 10⁸ m/s, qual é a energia de um fóton dessa radiação, em joules, com arredondamento apropriado?

Em 1887, Heinrich Hertz observou que luz ultravioleta incidindo sobre eletrodos metálicos facilitava a passagem de faíscas elétricas. Ao ensinar o efeito fotoelétrico, um professor apresenta um gráfico da energia cinética máxima dos fotoelétrons (Ec,máx) em função da frequência da luz incidente (f) para três metais A, B e C. As três retas possuem a mesma inclinação, mas interceptam o eixo das frequências em pontos distintos, com fA < fB < fC.

Com base na teoria quântica do efeito fotoelétrico, conclui-se que: 

Na virada do século XIX para o XX, experimentos sobre a natureza da luz levantaram questões fundamentais. Em 1801, Thomas Young realizou o experimento da dupla fenda, observando padrões de interferência. Em 1905, Einstein explicou o efeito fotoelétrico usando o conceito de quantum de luz. Nesse contexto, considere a situação a seguir.

Um professor preparando aula sobre natureza da luz apresenta aos alunos o seguinte experimento mental moderno: um feixe de luz de baixíssima intensidade (poucos fótons por segundo) passa por um arranjo de dupla fenda e atinge um detector de fótons sensível. O experimento é realizado por tempo prolongado, registrando a posição de chegada de cada fóton individual.

Sobre os resultados esperados deste experimento, é correto afirmar que:

A precessão do periélio de Mercúrio foi um dos testes cruciais da Relatividade Geral. Observa-se um avanço de aproximadamente 574″ por século, dos quais cerca de 531″/século decorrem de perturbações gravitacionais de outros planetas. O excedente de ~43″/século não é explicado pela mecânica newtoniana.

Considerando a origem física desse excedente, assinale a alternativa que descreve corretamente por que a Relatividade Geral é necessária nesse fenômeno.

Em uma aula prática de Física Moderna em um laboratório, um professor realiza um experimento para determinar a função trabalho de uma superfície metálica de potássio. Utilizando uma montagem clássica com uma válvula de vácuo (célula fotovoltaica), o professor incide uma luz monocromática de comprimento de onda = 310 nm sobre o catodo, como esquematizado na Figura a seguir.
Sabe-se que a função trabalho do potássio é de = 2,20 eV e que a relação entre a energia do fóton incidente (E), a função trabalho  e a energia cinética máxima dos fotoelétrons emitidos (K_max) é dada pela equação de Einstein: K_max = E -
Considerando-se a constante de Planck multiplicada pela velocidade da luz como hc ≈ 1,24 × 10³ eV . nm , o potencial de corte (ou potencial de frenagem) V0 necessário para anular a corrente fotoelétrica nesse experimento é, em V₀, de

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é uma das tecnologias modernas que mais dependem de correções para funcionar com precisão. Os satélites que compõem o GPS orbitam a Terra a velocidades de aproximadamente 14.000 km/h. Devido a essa alta velocidade escalar em relação à superfície terrestre, os engenheiros e físicos responsáveis pelo sistema observam que os relógios atômicos a bordo dos satélites sofrem um atraso sistemático de cerca de 7,0 ms por dia em comparação com os relógios idênticos situados nas estações de controle no solo.

Considerando-se apenas o efeito descrito de atraso devido à velocidade orbital, a causa fundamental desse fenômeno é a

No modelo do átomo de Bohr, um elétron gira em torno do próton em um átomo de hidrogênio com velocidade escalar de aproximadamente 2,0 x 10⁶ m/s. A magnitude da interação eletrostática entre eles é da ordem de 8,0 x 10^-8 N. A massa do elétron é igual a 9,0 x 10^-31 kg. Com base nessas informações, qual o valor aproximado do raio r da trajetória circular do elétron?

No efeito Compton, observa-se o espalhamento de fótons por elétrons "livres" em um alvo. O deslocamento no comprimento de onda depende exclusivamente do ângulo de espalhamento e de constantes fundamentais. Teoricamente, esse fenômeno é uma evidência direta de que: