Questões de Concurso Sobre física moderna em física

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Q3587530 Física
Segundo o Modelo-Padrão, toda matéria de que se tem notícia é composta por três tipos de partículas elementares: léptons, quarks e mediadoras.
Léptons, da palavra grega que significa “leve”, é a família das partículas de menor massa, como
Alternativas
Q3566371 Física
A descoberta da dualidade onda-partícula não apenas transformou radicalmente a compreensão científica acerca da natureza da radiação eletromagnética e da matéria, como também desestabilizou os pilares conceituais da física clássica ao demonstrar que partículas materiais, como elétrons, podem exibir comportamentos típicos de ondas em determinadas condições experimentais. Tal constatação foi fundamental para o desenvolvimento da mecânica quântica, exigindo novas interpretações sobre o comportamento da matéria em escalas microscópicas e levando à formulação do princípio da complementaridade. Sobre o assunto, assinale a alternativa INCORRETA.
Alternativas
Q3564455 Física
O estado de um elétron em um átomo de hidrogênio, na representação posição r = xx^ + yy^ + zz^, é descrito pela função de onda normalizada a seguir: 




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Q3564454 Física
Recentemente, uma equipe de pesquisadores do CERN alcançou um avanço importante ao aplicar uma técnica inovadora de resfriamento a laser em uma amostra de positrônio, uma partícula composta por um elétron (carga elétrica −e e massa m) e um pósitron (antipartícula com carga positiva e massa semelhante à do elétron). Essa conquista permite uma investigação mais precisa das propriedades do positrônio, abrindo possibilidades para estudos fundamentais, como a produção de condensados Bose-Einstein de antimatéria e a geração de luz gama coerente, o que poderia trazer um leque de novas aplicações. 


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Considerando o modelo de Bohr para átomos hidrogenoides, é correto afirmar que os níveis de energia de um positrônio, em função do número quântico principal n, são dados por: 
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Q3564451 Física
Seja R um referencial inercial e R ′ um referencial inercial que se move em relação a R, com velocidade constante v = βcx, na qual c é a velocidade da luz no vácuo e |β| < 1 é um parâmetro adimensional. Os eixos x, y e z de R são paralelos aos eixos x ′ , y ′ e z′ de R ′ , e as coordenadas espaço-tempo estão relacionadas entre si através da transformação de Lorentz. Sabe-se também que as origens O e O ′ dos referenciais R e R ′ são coincidentes nos instantes t = t′ = 0. Considere as funções de onda Ψ±(x, t) = Ψ0 exp[ikϕ±(x, t)], onde k é o vetor de onda e os comprimentos ϕ± são ϕ+(x, t) = x + ct e ϕ−(x, t) = x − ct. É correto afirmar que no referencial R′ as grandezas ϕ+ ′ e ϕ− ′ estão relacionadas através da seguinte forma, respectivamente: 
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Q3541124 Física
A Teoria da Relatividade Restrita de Einstein trouxe mudanças profundas na compreensão do espaço e do tempo. Um dos conceitos fundamentais é a dilatação temporal, que implica que o tempo não é absoluto e depende do referencial do observador.
Tendo isso em vista, considere que dois observadores, A e B, estejam analisando o movimento de uma partícula. O observador A está em repouso em um laboratório na Terra, enquanto o observador B viaja em uma nave a uma velocidade relativística v em relação a A. Com base nas previsões da Relatividade Restrita, é correto afirmar que
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Q3532606 Física
A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é uma técnica espectroscópica baseada na interação de núcleos com spin com campos magnéticos externos. Com base nos fundamentos físicos da RMN, assinale a alternativa correta. 
Alternativas
Q3532597 Física
Considerando o momento angular de spin e o momento magnético de núcleos atômicos, qual das alternativas apresenta um conjunto de núcleos capazes de gerar sinal em espectroscopia de RMN?
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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:

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(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
Alternativas
Respostas
421: D
422: E
423: A
424: B
425: C
426: B
427: D
428: B
429: C
430: C
431: B
432: E
433: A
434: D
435: A
436: C
437: E
438: B
439: B
440: C