Questões de Concurso Sobre física moderna em física

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Q4324401 Física
A respeito dos modos de interação da radiação eletromagnética com a matéria, assinale a alternativa que corresponde ao modo caracterizado pela transferência total da energia da radiação X ou gama a um único elétron orbital, que é expelido com uma energia cinética bem definida.
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Q4220736 Física
Experimentos com tubos de raios catódicos levaram Roentgen, em 1895, à descoberta de raios invisíveis que, dada sua natureza desconhecida, foram denominados raios X. De acordo com relatos históricos, Roentgen observou que a incidência dos raios X em uma tela de platinocianeto de bário resultava na emissão de luz apenas quando o tubo de raios catódicos permanecia ligado. Atualmente, sabe-se que esse fenômeno observado por Roentgen é o princípio de funcionamento do detector de radiação denominado: 
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Q4220735 Física
O efeito Compton rendeu ao pesquisador homônimo o prêmio Nobel em Física de 1927. Esse efeito é de grande relevância em física médica, pois
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Q4220734 Física
Em detectores de radiação a gás, sabe-se que a diferença de potencial aplicada entre o ânodo e o cátodo define o seu regime de operação do detector. Em uma curva típica da variação do sinal do detector em função da diferença de potencial aplicado entre seus eletrodos, tem-se que a região de diferença de potencial imediatamente inferior a do contador proporcional é denominada região de 
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Q4220729 Física
Ao se aproximar do núcleo atômico, um fóton desaparece e dá origem a um par elétron-pósitron. Nesse processo de interação, 
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Q4220727 Física
Quando a superfície de alguns metais é iluminada com luz visível, elétrons são emitidos com alguma ou nenhuma energia cinética. Nesse efeito, considerando que a luz incidindo em um dado metal atende à condição para emissão do elétron, é correto afirmar: 
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Q4220723 Física
Detectores de radiação a gás são amplamente utilizados em física médica devido a sua versatilidade, praticidade e robustez. O gás de quenching é utilizado em alguns desses detectores com a finalidade de
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Q4220719 Física
Uma fonte de césio apresenta uma taxa de kerma no ar de 32 Imagem associada para resolução da questão a uma distância de 1 m da fonte. Sabendo que a camada semirredutora desse feixe de raio gama é de 6 mm de chumbo, qual espessura de chumbo necessária para que a taxa de kerma no ar a 10 cm da fonte seja reduzida para 100 Imagem associada para resolução da questão ? 
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Q4220714 Física

A figura a seguir ilustra a relação entre a eficiência biológica relativa (RBE, do termo em inglês Relative Biological Effectiveness) e a transferência de energia linear (LET, do termo em inglês Linear Energy Transfer) da radiação. 

 Imagem associada para resolução da questão

Sobre a relação entre a RBE e o LET, é correto afirmar:

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Q4220713 Física
A constante de decaimento de um radioisótopo é Imagem associada para resolução da questão. Um frasco contendo 10 mL desse radioisótopo apresenta uma atividade de 100 kBq às 8 h da manhã. Qual volume desse radioisótopo será necessário para um procedimento que requer atividade de 50 kBq e ocorrerá às 11:30 h da manhã do mesmo dia? Imagem associada para resolução da questão
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Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149291 Física
Um professor de Física propôs aos seus alunos uma atividade com o objetivo de evidenciar o comportamento exponencial de decaimento sofrido por elementos radioativos. Para isso, propôs aos seus alunos a realização de um experimento modelizado, que utilizou 200 dadinhos comuns, sendo 100 vermelhos — representando os nuclídeos radioativos — e outros 100 azuis — representando os nuclídeos estáveis. O procedimento consistiu, inicialmente, em lançar somente os dados vermelhos e, depois, em trocar todos os dados que caíram indicando números pares por dados azuis. Os lançamentos se sucederam desta forma: sempre substituindo os dados vermelhos que indicavam números pares por novos dados azuis, até que restassem somente os dados azuis.
A tabela a seguir mostra o resultado final de um conjunto de lançamentos efetuados por certo grupo de alunos.

Imagem associada para resolução da questão

Considere: ln(0,25) = - 1,38; e ln(0,5) = - 0,69.

Com base na atividade proposta pelo professor, assinale a equação que representa, de forma aproximada, o decaimento radioativo analisado.
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Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149290 Física
O eletroscópio da figura a seguir faz parte de uma atividade em uma aula de Física e está negativamente carregado.

Imagem associada para resolução da questão

Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/aula-praticaconstrucao-um-eletroscopio-folhas.htm. Acesso em: 19 maio 2024.

O professor perguntou a uma estudante se é possível descarregar o eletroscópio utilizando apenas luz. A resposta dela foi de que não é possível, pois a luz não tem carga, ou seja, ela é incapaz de descarregar o eletroscópio. Ela também explicou que, durante o experimento, a incidência de luz solar e de luz artificial da sala é incapaz de descarregar o eletroscópio, pois precisa haver contato para descarregar qualquer corpo, reestabelecendo a igualdade no número de prótons e elétrons do corpo.

CARVALHO, B.; GOMES, L. Um estudo dos invariantes operatórios mobilizados por estudantes da terceira série do Ensino Médio sobre o efeito fotoelétrico. Ensino & Pesquisa. União da Vitória, v. 20, n.1, p. 101-118, jan./abr., 2022.

Com base na resposta dessa aluna, o professor pode perceber que a estudante
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Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149289 Física
Em uma aula de Física no Ensino Médio, os alunos realizaram um experimento para investigar o efeito fotoelétrico. Para isso, eles utilizaram uma lâmpada especial capaz de ajustar a frequência da luz que incide sobre uma placa de zinco. Durante esse experimento, eles observaram que, ao aumentar gradualmente a frequência da luz, os elétrons começavam a ser emitidos da superfície do zinco apenas quando a frequência da luz atingia um certo valor crítico, chamado de frequência de corte Imagem associada para resolução da questão
Sabe-se que a energia cinética desses elétrons é dada por:

Imagem associada para resolução da questão

em que K é a energia cinética dos elétrons emitidos, h é a constante de Planck, υ é a frequência da luz incidente e W é a função trabalho do material.
O gráfico a seguir mostra a relação entre a energia cinética dos elétrons emitidos e a frequência da luz incidente em uma superfície metálica. A linha reta, que pode ser vista no gráfico, representa a equação apresentada.

Imagem associada para resolução da questão

Disponível em: https://www.if.ufrgs.br/~betz/iq_XX_A/fotoElec/aFotoElecText.htm. Acesso em: 4 jun. 2024.

Com base no gráfico e na equação do efeito fotoelétrico, assinale a opção que descreve, corretamente, o comportamento observado quando a frequência da luz incidente é próxima da frequência de corte.
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Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149286 Física
O uso da tecnologia nuclear é bastante variado. Na medicina, por exemplo, a radioatividade é usada no tratamento de câncer e no diagnóstico de doenças a partir da radiografia. Na agricultura, as técnicas nucleares são bastante usadas para estudar solos, plantas e animais, bem como, para conservar alimentos. Já na indústria, os materiais radioativos podem ser usados, por exemplo, para medir a espessura de folhas de papel ou de tecido. Mas, apesar da utilização variada desse tipo de tecnologia, é no campo das usinas nucleares que as maiores controvérsias do tema são encontradas.

Disponível em: https://www.camara.leg.br/radio/programas/270279-especial-energia-nuclear-usos-datecnologia-nuclear-e-as-controversias-sobre-o-assunto. Acesso em: 31 maio 2024 (adaptado).

Considerando-se o uso desse tipo de tecnologia, é correto afirmar que uma controvérsia relativa ao funcionamento de usinas nucleares se dá em razão do(a)
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Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149281 Física
Uma turma de Física do Ensino Médio está estudando a evolução histórica dos principais modelos atômicos, propostos entre o século XIX e o início do século XX. Um dos objetivos do professor é levar os alunos a entenderem como se deu o avanço do estudo sobre a estrutura da matéria. Para isso, o professor propôs aos estudantes que fizessem uma atividade de pesquisa que discutisse aplicações de um modelo atômico específico no estudo da formação de espectros de emissão e de absorção emitidos por estrelas. Os alunos deveriam apresentar o resultado da pesquisa utilizando tecnologias de informação e de comunicação que permitissem variar parâmetros em tempo real, para exibir a formação de diferentes espectros.
A fim de realizar essa atividade, atendendo aos parâmetros indicados pelo professor, é correto afirmar que o modelo atômico escolhido para a pesquisa e a tecnologia adequada para a apresentação dos resultados são, respectivamente,
Alternativas
Ano: 2024 Banca: INEP Órgão: INEP Prova: INEP - 2024 - INEP - Física |
Q4149276 Física
Em diversos momentos históricos, as inovações tecnológicas serviram de argumento para a defesa de uma prática científica voltada, essencialmente, a oferecer melhorias para a qualidade de vida das pessoas, gerando, junto aos diversos setores da sociedade, elevadas expectativas em torno das possibilidades ligadas ao desenvolvimento da Ciência. Por exemplo: na virada do século XIX para o século XX, alguns artistas franceses foram convidados a criar uma série de ilustrações com base nas principais conquistas da chamada Era Industrial, como a luz elétrica, os automóveis, o rádio e os dirigíveis. Sob o título En L’An 2000 (que significa “no ano 2000”), essa coletânea tentou prever como seria o mundo 100 anos à frente. A seguir, são exibidas quatro dessas ilustrações.

Imagem associada para resolução da questão

Disponível em: https://aventurasnahistoria.uol.com.br/noticias/reportagem/historia-fotosano-2000-imaginado-em-1900.phtml. Acesso em: 26 maio 2024 (adaptado).

Considerando a perspectiva da progressão da Ciência apresentada na imagem, um professor de Física do Ensino Médio pretende dedicar algumas de suas aulas a explorar, criticamente, a interface entre a Arte e a história da Física.
Considerando-se o objetivo desse professor, assinale a opção que apresenta uma temática que propõe um contraponto à visão de Ciência presente nas imagens e no tema abordado.
Alternativas
Q3931888 Física
A Série de Balmer representa transições de um elétron em um átomo de hidrogênio onde o nível de energia final é n = 2. Assinale a alternativa CORRETA acerca da Série de Balmer.
Alternativas
Q3931885 Física
Um elétron está confinado em uma região unidimensional, em um poço de energia potencial infinitamente profundo e com largura de 100 pm. Se o elétron emite luz ao decair do nível energia 3 ao nível de energia do estado fundamental, estime o comprimento de onda da luz emitida nessa transição em unidades de 10−9 m.
Alternativas
Q3931884 Física
Um detector de luz tem uma área de 12 x 10−6 m2 e absorve 10% da luz incidente que possui comprimento de onda de 620 nm. O detector está posicionado na frente de uma fonte isotrópica que está a 5,0 m de distância. A energia emitida pela fonte com o passar do tempo é dada na figura a seguir.
Em que taxa são fótons absorvidos pelo detector? 

Q46.png (193×154)

Alternativas
Q3931881 Física
Uma descrição da estrutura dos átomos, especialmente do hidrogênio, foi proposta (1913) pelo físico dinamarquês Niels Bohr. O modelo de Bohr do átomo, um afastamento radical das descrições clássicas anteriores, foi o primeiro a incorporar a teoria quântica e foi o antecessor de modelos totalmente quânticos. O modelo de Bohr e todos os seus sucessores descrevem as propriedades dos elétrons atômicos em termos de um conjunto de valores permitidos. Os átomos absorvem ou emitem radiação apenas quando os elétrons saltam abruptamente entre estados permitidos ou estacionários. Evidência experimental direta da existência de tais estados discretos foi obtida (1914) pelos físicos alemães James Franck e Gustav Hertz.
Fonte: https://www.britannica.com/science/Bohr-model, traduzido e adaptado. Acesso em 09 de dezembro de 2024.

De acordo com a teoria de Bohr, quantas revoluções um elétron fará no primeiro estado excitado do hidrogênio, se o tempo de vida nesse estado for de 10−8 s?
Alternativas
Respostas
521: C
522: E
523: B
524: A
525: C
526: E
527: D
528: C
529: A
530: B
531: C
532: B
533: A
534: A
535: C
536: D
537: C
538: D
539: C
540: B