Questões de Concurso Sobre física moderna em física

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Q2112224 Física
Considere as formas de radiação apresentadas no quadro a seguir. 
Imagem associada para resolução da questão


As radiações com maior poder de penetração são:
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Q2015964 Física
De acordo com o postulado de De Broglie sobre ondas de matéria qualquer partícula com massa que tenha momentum linear tem, também, um comportamento ondulatório.
O comprimento de onda dessa onda está relacionado com o momentum linear da partícula através
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Q1971057 Física
Com o surgimento da Física Quântica, diversos modelos foram sugeridos e a física experimental nunca se fez tão presente na colaboração e solução dos problemas encontrados. Explicar a natureza do espectro do hidrogênio, no início do século XX, era um dos principais problemas. Em 1906, o Físico Theodore Lyman descobre, experimentalmente, a primeira linha espectral resultante da emissão do átomo de hidrogênio. Esse feito proporcionou outros estudos, como as séries Balmer e Paschen, assim como a equação de Rydberg que explicou as linhas espectrais encontradas, e introduziu a chamada constante de Rydberg (R). Já em 1913, Niels Bohr produziu sua teoria atômica e, com isso, foi possível comparar sua teoria com a equação de Rydberg, mostrando perfeita sintonia. Assim, considerando um átomo de hidrogênio estacionário emitindo um fóton correspondente à primeira linha da série Lyman, podemos afirmar que a energia (E) desse fóton corresponde a:
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Q1971050 Física
Em um laboratório de pesquisa (referencial R), uma partícula apresenta velocidade u = (0,3c)i + (0,4c) j (onde u representa o vetor velocidade e i e j são os vetores diretores). Neste mesmo laboratório, um referencial R' se move com velocidade v = (0,5c)i conforme a figura a seguir.  Imagem associada para resolução da questão

Diante dos fatos (e dos dados), podemos AFIRMAR que o módulo da velocidade da partícula, na direção x, e em relação ao referencial R', corresponde a aproximadamente: (Dados: c = 300.000 km/s).
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Q1971026 Física
A energia relacionada à massa m de um objeto é chamada de energia de repouso E0 e é obtida a partir da famosa equação E0 = m.c², onde c é a velocidade da luz no vácuo. Assim, suponha que a energia associada a um grão de feijão de massa m = 0,2 g seja usada para movimentar um carro. Sabendo que este carro percorre 15 km a cada litro de combustível usado e que cada litro de combustível pode fornecer uma energia equivalente a 4.108 J, é correto AFIRMAR que, usando a energia proveniente do grão de feijão, o carro pode trafegar por até:
(Dado: use c = 3.108 m/s.)
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Q1971025 Física
Hamilton estabeleceu, em 1831, uma relação entre a óptica geométrica e a mecânica clássica, que passou a ser chamada de analogia óptico-mecânica. Em adição, em 1923, durante a preparação de sua tese de doutorado, Louis de Broglie, baseado na analogia óptico-mecânica de Hamilton e em resultados obtidos na época para fótons na teoria de Bohr, postulou que o comprimento de onda λ (de Broglie) associado a uma partícula não relativística de massa m e velocidade v seria λ = h/(m.v), onde h é a constante de Planck. Este postulado passou a ser conhecido como dualidade onda-partícula, uma vez que relaciona características de partículas a características de ondas. Atualmente, diversas tecnologias têm seus funcionamentos baseados fundamentalmente na dualidade onda-partícula, como por exemplo:
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Q1968606 Física
Considerando-se que se faça incidir luz sobre um dado material homogêneo cuja função trabalho valha 4,2 eV e sabendo-se que a constante de Planck vale 4,2 × 10−15 eV ∙ s e que a velocidade da luz no vácuo vale 3,0 × 108 m/s, é correto concluir que a menor frequência dessa luz capaz de arrancar elétrons desse material é
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Q1947390 Física
Imagem associada para resolução da questão



      Nas discussões que envolvem as teorias corpuscular e ondulatória da luz, a descrição e a caracterização do fenômeno denominado radiação do corpo negro foi importante para o fortalecimento da teoria corpuscular da luz e para a criação da Física Quântica. Os gráficos precedentes referem-se à densidade espectral de energia em função do comprimento de onda do corpo negro para as principais teorias proposta na descrição do referido fenômeno. Já os círculos, no gráfico, referem-se aos dados experimentais. A expressão matemática para a lei de Planck, que está de acordo com os resultados experimentais, é dada por 

Imagem associada para resolução da questão


em que h é a constante de Planck, k é a constante de Boltzmann, v é a frequência da radiação do corpo negro, T é a temperatura absoluta e c é a velocidade da luz no vácuo. 

Considerando essas informações, assinale a opção correta.
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Q1947386 Física
Uma fonte de luz monocromática com comprimento de onda igual a 550Å gera 5 watts de potência.
A velocidade da luz é igual a c = 3 x 108m/s.
Assinale a opção que expressa o número de fótons emitidos por segundo pela referida fonte de luz.
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Q1947382 Física
Imagem associada para resolução da questão



      Na figura precedente, estão esboçados quatro gráficos relativos à energia cinética dos elétrons ejetados, em experimentos, para a verificação do efeito fotoelétrico em diferentes elementos químicos. O efeito fotoelétrico diz respeito à interação da luz com a matéria conforme a teoria corpuscular. Na tabela apresentada, por sua vez, constam informações sobre as funções trabalho, em eV , para alguns elementos químicos. A função trabalho é a energia mínima necessária para ejetar um elétron da superfície de materiais. 

Considerando essas informações e que a constante de Planck é igual h 4,14 x 10-15 eV, assinale a opção correta.
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Q1928368 Física
Seja o isótopo do fermium Imagem associada para resolução da questãoFm , cuja massa é 257,10 u. Qual é, aproximadamente, a sua energia de ligação, em GeV?

Dado
u.c2 = 931,5 MeV
massa do Imagem associada para resolução da questãoH = 1,008 u
massa do nêutron = 1,007 u
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Q1928367 Física
O silício é um elemento semicondutor fundamental para a fabricação de componentes eletrônicos.
Qual é o módulo do momento angular orbital Imagem associada para resolução da questão de um elétron na subcamada mais energética do átomo de silício 14Si, em unidades de ħ?
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Q1928365 Física
Sabendo-se que a energia do estado fundamental do hidrogênio é -13,6 eV, qual é o máximo comprimento de onda de luz, em nm, incidindo sobre o íon 3Li+2  para ionizá-lo a 3Li+3?
Dado
hc = 1,24 x 103 nm.eV

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Q1928363 Física
Qual é a atividade aproximada, em unidades de Ci, de 1,37μg de Imagem associada para resolução da questãoCs , cuja meia-vida é 30 anos?
Dado
ln 2 = 0,69;
1 Ci = 1,2 x 1018 decaimentos/ano. 
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Q1928361 Física
Um material possui 1,5 eV de diferença de energia entre o máximo da banda de valência e o mínimo da banda de condução.
Esse material vai ser capaz de absorver fótons com comprimentos de onda máximos, em nm, de
Dado
hc = 1,24 x 103 nm.eV
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Q1928360 Física
Com relação a metais, considere as afirmativas abaixo.

I - A banda de condução é parcialmente ocupada por elétrons.
II - À temperatura de 0 K, o nível de Fermi é definido pelo estado ocupado de maior energia pelos elétrons.
III - A banda de condução é completamente ocupada por buracos.

É correto o que se afirma em
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Q1928359 Física
Imagem associada para resolução da questão


A constante de desintegração λ (min-1 ) da amostra, através do gráfico mostrado na Figura acima, é 
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Q1928357 Física
Em um experimento, a velocidade de uma partícula foi medida, sendo de 2,0 x 104 m/s, com precisão de 1%.
Segundo o Princípio da Incerteza, qual é a menor incerteza possível na posição, medida em nanômetros, para essa partícula, sendo sua massa 6,0 x 10–27 kg?

Dado
π = 3,14 e h = 6,63 x 10-34 Js
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Q1928355 Física
Dentre os materiais boro, água e grafite, é(são) usado(s) como moderador(es) em reatores nucleares APENAS 
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Q1928354 Física
Dois isótopos A e B, do mesmo elemento, têm meias- -vidas com razão λAB = 6. Os números iniciais de átomos A e B são, respectivamente, NA e NB, com NB/NA = 9.
Após um intervalo de tempo igual a 6/5 λB, a razão NB/NA é
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Respostas
701: E
702: E
703: A
704: E
705: E
706: A
707: C
708: B
709: A
710: B
711: C
712: A
713: E
714: B
715: B
716: C
717: A
718: A
719: E
720: C