Questões de Concurso Sobre física moderna em física

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Q3531278 Física
No que diz respeito à microscopia eletrônica de varredura, julgue o item a seguir. 

Quanto menor for o número atômico do material, maior será a distância de penetração de elétrons do feixe primário nesse material.  
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Q3531259 Física
Julgue o item que se segue, relacionados à emissão das radiações alfa, beta e gama, bem como à dose equivalente absorvida. 

O efeito biológico da radiação é descrito por meio do produto da dose absorvida de radiação pela eficácia biológica relativa (RBE), pois a origem da fonte de radiação da dose absorvida produz diferentes efeitos biológicos.  
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Q3526121 Física
A Teoria da Relatividade Geral prevê que, em escala astronômica, sob ação de um campo gravitacional, a trajetória da luz pode ser curva. Essa curvatura foi observada pela primeira vez em um experimento na cidade de Sobral, no Ceará, em 1919. Considere um exemplo simplificado e aproximado do efeito dessa curvatura em um fóton que passa próximo à Terra, como ilustra a imagem a seguir:

Imagem associada para resolução da questão

(https://midia.atp.usp.br/impressos/lic/ modulo01/luz_ondas_PLC0004/LUZ_top02.pdf. Adaptado)

Dado que a velocidade da luz no vácuo é igual a 3,0 x 108 m/s, e o raio da Terra RT é aproximadamente 6,3 x 106 m, o tempo, em segundos, que o fóton fica sujeito à atração gravitacional da Terra é de
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Q3526119 Física
A descoberta de que os núcleos atômicos são formados de partículas menores revolucionou a Física. Em 1964, os físicos Murray Gell-Mann e George Zweig propuseram que prótons e nêutrons, antes considerados indivisíveis, eram constituídos de partículas subatômicas chamadas quarks. Essa descoberta foi essencial para o desenvolvimento do Modelo Padrão da Física de Partículas, que descreve as partículas fundamentais e suas interações, incluindo a força nuclear forte, responsável por manter os prótons unidos no núcleo atômico, apesar de sua repulsão eletrostática.

Essa força nuclear forte é
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Q3526103 Física
Uma folha de soja com área foliar de 20 cm2  recebe uma radiação eletromagnética uniforme, que oscila 1 bilhão de vezes por segundo. Considere que a energia total dessa radiação é de 2,0 × 10–19J, e que a Energia é dada por ∆E = nhν, onde v é a frequência da radiação, n é o número de fótons e h é a constante de Planck que corresponde a 6,0 × 10–34J.s.

A quantidade de fótons por cm2 que a folha recebe é de aproximadamente: 
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Q3526100 Física
Fótons são partículas elementares, entidades fundamentais no estudo da radiação eletromagnética. De acordo com a mecânica quântica, os fótons podem atuar como uma partícula ou como uma onda, segundo a teoria da dualidade partícula-onda. Em seu comportamento ondulatório, pode-se analisar a energia e a frequência dos fótons.

Com relação às propriedades do fóton, é correto afirmar que
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Q3525548 Física
A física moderna investiga os constituintes mais fundamentais da matéria. Em vez de átomos indivisíveis, reconhece-se hoje a existência de partículas ainda mais elementares que formam tudo o que nos cerca.

Com base nessa perspectiva, o conceito de partícula elementar para a física moderna corresponde
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Q3525540 Física
Durante a fusão de estrelas de nêutrons, regiões do espaço-tempo sofrem intensa curvatura devido a campos gravitacionais extremamente fortes. Nessas condições, a descrição do comportamento da matéria deve considerar os efeitos da gravidade segundo a teoria da relatividade geral proposta por Albert Einstein.

Essa teoria prevê que
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Q3525528 Física
A figura ilustra um aparato empregado para observar o efeito fotoelétrico. 

Q31.png (358×208)
(Paul G. Hewitt. Física Conceitual. Editora Bookman, 2015. Acesso em 15.04.2025. Adaptado)

O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície metálica ao ser atingida por radiação eletromagnética. Os fótons com maior frequência, logo os mais bem-sucedidos em desalojar elétrons da superfície de metal, correspondem aos fótons da luz
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Q3525167 Física
No diagrama a seguir, conhecido como diagrama HR, as estrelas são representadas por pontos e posicionadas de acordo com sua luminosidade e temperatura superficial. Pode-se observar que as estrelas não se distribuem igualmente no diagrama, mas se concentram, segundo suas características, em algumas regiões.
50.png (308×228)
(https://query.libretexts.org. Adaptado.)
As estrelas indicadas pelos pontos X, Y e Z, estão, respectivamente, nas regiões das estrelas 
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Q3525164 Física
A Mecânica Quântica é uma teoria extremamente bem-sucedida, com um formalismo matemático muito bem estabelecido.
Porém, segundo Pires (2011) ainda hoje existe uma controvérsia com relação a essa Teoria que é
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Q3525163 Física
Em física de partículas, as partículas compostas por quarks são classificadas como bárions ou mésons. O próton é um bárion que é composto por dois quarks up e um quark down e tem carga elétrica + e. O nêutron é outro exemplo de bárión que é composto por dois quarks down e um quark up e tem carga elétrica nula.
Já um dos tipos de píons, que é um méson, é composto por um quark down e um anti-quark up e tem carga elétrica igual a
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Q3525162 Física
Desde 1926 as partículas eram divididas em duas classes, de acordo com seu momento angular (spin). As partículas com spin semi-inteiro (1/2, 3/2, 5/2) são férmions e com spin inteiro (0, 1, 2) são bósons.
A partir de 1950, com o aumento considerável do número de partículas conhecidas, tornou-se necessário ampliar a classificação e passou-se a considerar também o efeito da força nuclear forte sobre elas. Partículas que respondem à força nuclear forte são denominadas de hádrons e as que não respondem são denominadas léptons.
De acordo com seu spin e a resposta à força nuclear forte, 
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Q3525161 Física
Elétrons que se deslocam com velocidade correspondente a 2% da velocidade da luz possuem um comprimento de onda de de Broglie da ordem de 10-10 m, enquanto projéteis disparados por uma arma de fogo têm comprimento de onda de de Broglie da ordem de 10-34 m. O comprimento de onda associado a esses elétrons pode ser determinado quando eles atravessam a região interatômica de sólidos cristalinos e sofrem difração. Por outro lado, o comprimento de onda associado aos projéteis é muito pequeno e não há possibilidade de medi-los com os instrumentos hoje disponíveis.
Considere que, ao ler esse texto, um aluno concluiu que a dualidade onda-partícula proposta por de Broglie é válida para partículas subatômicas, como os elétrons, mas não é válida para corpos macroscópicos, como um projétil de uma arma de fogo.
Essa conclusão é 
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Q3525160 Física
O diagrama mostra os níveis de energia permitidos no modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, em elétron-volts (eV), e duas possíveis transições, X e Y, executadas pelo elétron nesse átomo. 
43.png (232×203)
Na transição 
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Q3525151 Física
Exames de tomografia computadorizada são exames não invasivos que produzem imagens de alta qualidade das estruturas internas do corpo e permitem o diagnóstico, por exemplo, de edemas cerebrais e de pequenos nódulos que futuramente podem se tornar tumores malignos.
Evita-se que gestantes realizem esse tipo de exame porque as ondas nele utilizadas e seus efeitos nos átomos dos tecidos do corpo são, respectivamente,
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Q3524236 Física

A energia mínima de um fóton que, ao interagir com um material, cria um par elétron-positron, em Joules, é

(Considere a massa do elétron igual a 0,511 MeV/c2 e 1 eV igual a 1,6 · 10–19 J.) 

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Q3524235 Física
A energia de um corpo de massa mo , medida em um referencial inercial em repouso, é de 4,5 · 1015 J. De acordo com a interpretação de Einstein, a massa m desse corpo, ao se movimentar com velocidade 0,6 c (c = velocidade da luz no vácuo) relativamente ao referencial inercial será, em 10–2 kg, de
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Q3524234 Física
Em um futuro breve, astronautas poderão viajar em naves a velocidades muito altas, da ordem de décimos da velocidade da luz (c), no vácuo. Pode-se imaginar que, daqui da Terra, tenha sido medido o deslocamento, de 7,6 · 1015 m, efetuado por uma nave em um ano, tempo este medido aqui na Terra, também.
Para o astronauta dessa nave, que viajava a velocidade de 0,8 c, seu deslocamento deve ter sido, em 1015 m de, aproximadamente,
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Q3524233 Física
O tempo próprio de vida média do múon, uma partícula fundamental, formado em uma colisão nas altas camadas da atmosfera, é de 2,2 µs, e sua velocidade é 0,99 c. Entender a detecção do múon na Terra é possível a partir da teoria da Relatividade. Para um observador em repouso na Terra, o tempo do múon se dilata e pode ser calculado pela equação        Imagem associada para resolução da questão      onde t0 é o tempo medido no sistema de referencial do múon e c é igual a 3 · 108 m/s.
Desse modo, a distância percorrida pelo múon no referencial da Terra é, aproximadamente,
Alternativas
Respostas
341: C
342: C
343: B
344: E
345: A
346: D
347: A
348: C
349: E
350: B
351: B
352: C
353: A
354: D
355: B
356: C
357: D
358: C
359: A
360: D