Questões de Concurso Sobre física moderna em física

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Q3430194 Física
O Modelo Padrão da Física de Partículas classifica as partículas fundamentais em duas grandes classes, férmions e bósons. Os primeiros são os constituintes da matéria, como quarks e léptons, enquanto os segundos são os mediadores das interações fundamentais.

De acordo com esse Modelo Padrão, são classificados como férmions:
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Q3430180 Física
A figura ilustra, aminoquinolina, composto químico utilizado para o tratamento da malária, inserida em uma solução de álcool viscoso através de uma pipeta: 

Q42.png (204×269)
(https://revistapesquisa.fapesp.br/fluorescencia Acesso em 21.03.2025 Adaptado)

Devido a diferença de densidade, a aminoquinolina sobe lentamente ao se misturar com o álcool e, quando iluminada com luz negra, emite luz visível. O fenômeno da fluorescência ocorre quando
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Q3430163 Física
Para uma estrela qualquer, o tempo de vida na sequência principal (tSP) pode ser calculado em termos do tempo de vida do Sol (tSolSP = 1010 anos) na mesma fase, conforme a expressão:

Q25.png (172×52)

Uma estrela, com 5 vezes a massa do Sol, possui uma estimativa para seu tempo de vida, na sequência principal, em anos de
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Q3430162 Física
A linha do tempo a seguir relaciona os principais eventos do clico de vila solar. O tempo de vida do sol é dado pela razão entre a energia que a estrela tem disponível e a taxa na qual ela gasta essa energia, ou seja, sua luminosidade:

Q24.png (589×149)
(https://tm.ibxk.com.br/2021/07/06/06161545019314.png?ims=fit-in/800x500 Acesso em 19.04.2025. Adaptado)

A parte mais longa da vida da estrela é quando ela está na sua sequência principal, gerando energia através de fusões termonucleares no núcleo da estrela, que corresponde a, aproximadamente, 10% de sua massa total.

Em estrelas como o Sol, as reações mais importantes são as que produzem a transformação de 4 núcleos de hidrogênio em um núcleo de hélio, na qual 0,7% da massa que entra na reação é transformada em energia.

A equação que descreve a transformação dessa diferença de massa em energia é: 
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Q3430161 Física
A relação entre luminosidade, temperatura e tamanho de uma estrela é dada pela lei de Stefan-Boltzmann, da qual se infere que a luminosidade da estrela é diretamente proporcional ao quadrado de seu raio e à quarta potência de sua temperatura.

Essa relação torna evidente que tanto
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Ano: 2025 Banca: FURG Órgão: FURG Prova: FURG - 2025 - FURG - Físico |
Q3426273 Física

A equação de Schrödinger, independente do tempo para uma partícula em uma dimensão, é dada por:


Imagem associada para resolução da questão


Sobre as soluções ) dessa equação, é incorreto afirmar que: 

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Ano: 2025 Banca: FURG Órgão: FURG Prova: FURG - 2025 - FURG - Físico |
Q3426272 Física

Sabemos que uma partícula de massa m em um potencial V(x) tem a seguinte função de onda: Imagem associada para resolução da questão, em que α > 0 e N é a constante de normalização. Suponha que não temos conhecimento sobre o potencial V(x), exceto que V(0) = 0. Se Imagem associada para resolução da questão  é um autoestado de energia, podemos afirmar que o autovalor de energia, E, vale:

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Ano: 2025 Banca: FURG Órgão: FURG Prova: FURG - 2025 - FURG - Físico |
Q3426267 Física

Ao resolvermos a equação de Schrödinger para uma partícula em um potencial V(x), obtém-se os estados estacionários Imagem associada para resolução da questão com energias E1 e E2, respectivamente. Considere agora que a partícula está em um estado normalizado Imagem associada para resolução da questão Se medirmos a energia dessa partícula, é correto afirmar que:

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Q3364790 Física

A teoria de Bohr para o átomo de hidrogênio foi de fundamental importância para a física que estava sendo construída no final do século XIX. Bohr mostrou que as transferências de energia no átomo, na geração ou absorção de um fóton levando um átomo, se dão de maneira quantizada permitindo prever, com precisão, a posição das linhas do espectro do hidrogênio. Sobre esse modelo, considere as afirmações abaixo:



I- Os elétrons se movem em órbitas estacionárias irradiando energia continuamente, conforme o modelo de Rutherford. Essa previsão pode ser verificada usando a mecânica clássica e eletrodinâmica.


II- Os átomos irradiam energia quando um elétron sofre uma transição de um estado estacionário para outro e a frequência da radiação emitida está relacionada às energias das órbitas.


III- A energia dos estados estacionários é determinada com base no princípio da correspondência. Para o estado fundamental, essa energia é de -13,6 e V, também chamada de energia de ionização.



É CORRETO o que se afirma em:

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Q3333164 Física
As interações físicas são moderadas por quatro forças fundamentais da natureza. Em uma escala atômica, pode-se comparar as intensidades dessas forças para compreender a estabilidade nuclear e as interações entre as partículas.

Assinale a alternativa que corretamente apresenta essas forças, em ordem crescente de força.
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Q3333163 Física
As reações entre as partículas do núcleo atômico ocorrem somente com a conservação de algumas magnitudes quânticas, como, por exemplo, a carga elétrica, o número bariônico e o número leptônico. Na reação descrita a seguir, que não viola nenhuma das leis da conservação, o píon negativo, que é uma partícula instável e formada por um quark down e um antiquark Q59_1.png (44×19) interage com o próton, formando um nêutron e um píon sem carga:

Q59.png (101×25)

O píon sem carga pode ser representado, em função dos seus componentes, pelos quarks
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Q3333162 Física
O espectro de emissão caracteriza-se pela emissão de fótons, entre níveis de energias distintos, de um átomo ou molécula, gerando um comprimento de onda específico para cada transição e a formação das chamadas linhas espectrais. No diagrama a seguir, estão representados os quatro primeiros níveis de energia de um gás, sendo que n = 1 é o estado fundamental. 

Q58.png (260×160)

Níveis de energia de um gás. Diagrama com escala.
(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)

As flechas representam possíveis transições entre os níveis de energia, e os algarismos que estão à esquerda de cada flecha numeram cada uma delas. Para esse diagrama, qual transição corresponde à emissão de um fóton com o maior comprimento de onda? 
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Q3333161 Física
Em 1967, o alemão Hans Albrecht Bethe ganhou o prêmio Nobel de Física pelo seu trabalho que explica como a fusão nuclear pode produzir a energia que faz as estrelas brilharem. Ele descobriu alguns processos relacionados a essa geração; um deles é o ciclo CNO (carbono – nitrogênio – oxigênio), válido para estrelas maiores e o ciclo próton – próton (p-p), para estrelas menores, como o Sol. Resumidamente, o ciclo p-p para o Sol resulta na combinação de quatro prótons com dois elétrons, formando uma partícula alfa, dois neutrinos e seis raios gama, conforme a equação a seguir: 

Q57.png (177×28)

Ao calcular a diferença de massa ∆m dessa reação, encontra-se 4,8 × 10–29 kg. Sabendo-se que c = 3 × 108 m/s, essa massa equivale a uma energia liberada que está na ordem de
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Q3333160 Física
Um núcleo radioativo X se desintegra de acordo com o gráfico a seguir, produzindo um único núcleo estável Y.


Q56.png (348×212)
(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)

Ao final de 100 dias, a proporção de núcleos de X restante será de
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Q3333141 Física
Segundo o Grupo de Dados Energéticos da Secretaria de Infraestrutura e Meio Ambiente do Estado de São Paulo, durante o ano de 2024, o Estado consumiu aproximadamente 150 bilhões de kWh da energia elétrica.

(https://dadosenergeticos.energia.sp.gov.br/PortalCEv2/intranet/ Eletricidade/Distribuicao/ConsumoEstadoSP.asp?Ano=2024. Adaptado)

Se conseguíssemos substituir as usinas de médio e grande porte, assim como as centenas de pequenas centrais hidrelétricas que abastecem o Estado, por uma usina de fusão nuclear em que, assim como ocorre no Sol, gera-se energia a partir da fusão de átomos de hidrogênio em hélio, a diferença de massa na reação de fusão necessária para gerar a mesma quantidade de energia consumida em 2024 seria igual a

Note e adote: 1 kWh = 3,6 × 106 J; c = 3 × 108 m/s2 ; 1 bilhão = 109
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Q3333140 Física
Hewitt (2015), em seu livro Física Conceitual, relata que, antes da teoria especial da relatividade, as pessoas pensavam que as estrelas estavam além do alcance humano. No entanto, esse pensamento mudou a partir do artigo de 1905, no qual Einstein mostra que as medições de espaço e tempo dependem do movimento.

Em um sistema de referência que se move tão rápido quanto a luz, alcançar as estrelas é plausível porque a distância 
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Q3333139 Física
Niels Bohr (1885-1962) estabeleceu que, se uma nova teoria é válida, ela explica os resultados comprovados pela antiga. Sendo assim, apesar de ser pouco prático, se aplicarmos as técnicas da mecânica quântica a sistemas macroscópicos, os resultados serão essencialmente idênticos aos obtidos com a mecânica clássica.

A regra articulada por Bohr e resumida no texto é conhecida como princípio da
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Q3326445 Física
Esta cientista foi pioneira nas áreas de física e química. Nascida em 1867, foi a primeira mulher a ganhar o Prêmio Nobel e a única a ganhar em duas áreas diferentes: Física (1903) e Química (1911). Ela foi fundamental na descoberta da radioatividade e isolou os elementos polônio e rádio. Seu trabalho revolucionou a ciência, mas também a expôs à radiação, o que contribuiu para sua morte precoce em 1934:
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Q3325482 Física
 A radiação ionizante é a que possui a propriedade de, ao incidir em um meio qualquer, ceder ou retirar elétrons dos átomos constituintes deste meio, tornando-os eletricamente carregados. As radiações ionizantes, portanto, possuem diversas aplicações devido às suas propriedades, como a capacidade de ionizar gases, escurecer filmes peliculados, produzir cintilações em determinados materiais e transportar grandes quantidades de energia. Considerando essas características, assinale a alternativa que apresenta apenas exemplos de aplicações das radiações ionizantes. 
Alternativas
Q3315445 Física

Julgue o item a seguir, a respeito da espectroscopia de absorção de luz UV-visível. 


No contexto da espectroscopia UV-visível para moléculas, a teoria de Franck-Condon descreve a transição entre estados eletrônicos. 

Alternativas
Respostas
461: A
462: D
463: D
464: E
465: C
466: B
467: A
468: A
469: E
470: A
471: C
472: B
473: D
474: A
475: A
476: C
477: A
478: E
479: D
480: C