Questões de Concurso Sobre física moderna em física

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Q1890165 Física
Em um scanner de tomografia, um feixe de raio-X é varrido pelo paciente sincronamente com um detector de radiação no lado oposto do paciente. A transmissão da radiação pelo paciente é descrita pela lei de Lambert-Beer dada por dI = -I∙μ∙dx, onde I é a intensidade medida, μ é o coeficiente de atenuação e x é a espessura do material atravessado pelo raio-X. O coeficiente de absorção é diretamente proporcional à densidade do tecido. Assim, é correto afirmar que
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Q3984610 Física
O desenvolvimento dos modelos atômicos é um excelente exemplo de como os modelos científicos se desenrolam e são, constantemente, revisados. O modelo atual foi desenvolvido a partir de estudos de diferentes pesquisadores e séries de experimentos.
Sobre os modelos atômicos, assinale a alternativa correta.
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Q3984577 Física
Todo poste de iluminação pública é equipado com um relê detector de luz. Quando a luz ambiente diminui, o relê faz com que um circuito se feche, acendendo a lâmpada. A tarefa de acionar a iluminação pública tornou-se automática graças à tecnologia desenvolvida a partir do século XX, com o advento da Física Moderna.
Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o fenômeno diretamente associado ao funcionamento do relê detector de luz.
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Q2413610 Física

Indique a seguir qual alternativa NÃO é uma característica do modelo atômico de Bohr.

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Q2013481 Física
No anime Dragon Ball Z, Goku está indo para Namekuseijin em sua nave com uma velocidade de 0,80 c em relação a uma estrela parada. Em seu treinamento, ele lança um objeto com uma velocidade de 0,60 c em relação à nave. Um observador na estrela parada vê o objeto lançado com uma velocidade de 
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Q2006026 Física
No processo de compreensão da estrutura fundamental da matéria, as partículas e antipartículas foram sendo descobertas e classificadas considerando algumas características. Diz-se que os nomes Hádrons, Léptons, Férmions, Bósons, Mésons e Bárions possibilitam uma forma de organizar essas partículas.
A partir da classificação apresentada acima, afirma-se que 
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Q2006025 Física
Um casal de irmãos gêmeos tem 30 anos de idade cada um e são cientistas. Num determinado momento, um deles realiza uma viagem espacial, numa espaçonave que atinge rapidamente a velocidade de 0,8 c (desconsidere, portanto, os instantes iniciais e finais de aceleração durante a viagem). O tempo estimado para se chegar ao local desejado, pensado no referencial da Terra, é de 1 ano. A viagem é realizada e, ao retornar, os gêmeos se encontram. 
Qual a diferença de idade entre os gêmeos após essa viagem?
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Q2006024 Física
No estudo da estrutura dos núcleos atômicos, uma grandeza fundamental para compreender os processos de fissão e fusão nuclear é a energia de ligação por núcleon. Considerando a massa do próton como 1,007 unidades de massa atômica (u), a massa do nêutron de 1,008 unidades de massa atômica e 1= 1,660 x 10-27 kg, determine a energia de ligação por núcleon do Plutônio 239Pu. A massa do Plutônio vale 239,052u, e no seu núcleo existem 94 prótons e 145 nêutrons. Considere c2 = 931,5 x 106eV/u  (utilize todos os números das grandezas informadas).
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Q2004855 Física

      Um dispositivo semicondutor do tipo poço unidimensional quântico foi projetado para “prender” elétrons em uma região de largura igual a 2 nm. Os níveis de energia e os saltos quânticos para um elétron nesse dispositivo são mostrados na figura abaixo e h = constante de Planck e c = velocidade da luz. 

Imagem associada para resolução da questão



Com base nessa situação hipotética, julgue o item.


O comprimento de onda, na transição 1 2 , que o elétron pode absorver é λ1 2 = hc/0,3 nm.


Alternativas
Q2004854 Física

           Um dispositivo semicondutor do tipo poço unidimensional quântico foi projetado para “prender” elétrons em uma região de largura igual a 2 nm. Os níveis de energia e os saltos quânticos para um elétron nesse dispositivo são mostrados na figura abaixo e h = constante de Planck e c = velocidade da luz. 

Imagem associada para resolução da questão



Com base nessa situação hipotética, julgue o item.


Considerando-se um elétron em um poço quântico como uma partícula confinada em uma caixa rígida de comprimento L = 2 nm, a energia no terceiro estado quântico será de 0,3 eV.



Alternativas
Q2004853 Física

Com relação à física moderna, julgue o item.


Suponha-se uma radiação eletromagnética, associada a um fóton de 3 eV. Nesse caso, considerando-se a velocidade da radiação eletromagnética como 3.108 m/s e a constante de Planck igual a 6.10-34 J.s, é correto afirmar que o comprimento de onda é de 4.10-7 m.

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Q2004852 Física

Com relação à física moderna, julgue o item.


Suponha-se que uma determinada espaçonave consiga viajar com uma velocidade v = 0,8.c em relação à Terra e, em um dado momento, o capitão da espaçonave envie uma mensagem para a Terra, informando que ficarão sem comunicação por duas horas. Nesse caso, considerando que c é a velocidade da luz no vácuo, é correto afirmar que o tempo que a espaçonave permanecerá sem contato, do ponto de vista dos observadores na Terra, é de 10/3 horas.



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Q2004851 Física

Quanto à ótica física, julgue o item.


Suponha-se que uma luz com comprimento de onda λ = 800 nm incida sobre uma fenda estreita e longa. Nesse caso, é correto afirmar que o ângulo  do primeiro mínimo da fenda, se a largura da fenda for igual a 0,5 mm, é   = sen -1 (16.10 -4).


 

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Q1951028 Física
A imagem abaixo é retirada do aclamado recorde de 2013 de menor filme de stop motion do mundo, “ A Boy And His Atom”, registrado no Guinness World Records por uma equipe de microscopia de tunelamento da IBM.

Imagem associada para resolução da questão


Fonte: A Boy And His Atom: The World's Smallest Movie -IBM - https://youtu.be/oSCX78-8-q0

Os pontos consistem de moléculas de monóxido de carbono sobre um substrato de cobre, a temperatura de 5K o monóxido de carbono tem aderência no substrato permitindo que a equipe utilizando o microscópio de tunelamento movesse os átomos para compor cada quadro, que reunidos resultam na animação de stop motion. Essa prova de conceito tem interesses em manipulação de registro de informação na grande quantidade realizada e na escala molecular, na medida em que o grupo que se dedica ao desenvolvimento de dispositivos de memória

Considerando que os orbitais moleculares mais externos, onde se deslocalizam os elétrons deste nível molecular, estão sendo registrados na escala de 0,1 nm, que h/4π tem escala de 10-36, e que a massa do elétron tem escala de 10-31 .

Utilizando o princípio da incerteza, e apenas manipulando as potências de 10, é possível estimar que a ordem de grandeza da (mínima) incerteza na velocidade desses elétrons está na escala de: 

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Q1951025 Física
Becquerel descobriu o efeito fotoelétrico em 1839, um dos fenômenos que iriam fundamentar a revolução moderna na física no início do século XX, levando à mecânica quântica. O projeto Phet da Universidade do Colorado, é conhecido por dispor de muitos simuladores para utilização no contexto didático, tem o simulador abaixo para uma célula fotoelétrica.

Imagem associada para resolução da questão

Fonte: Photoelectric Effect 1.10 - Phet. https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/photoelectric/latest/phot oelectric.html

Nesta imagem a radiação incidente é de 400nm, com intensidade de 55%. Temos o valor de 0.8V de tensão reversa aplicada à célula que resulta na impossibilidade dos elétrons atingirem o eletrodo (na representação deles como corpos clássicos pontuais eles chegam perto do eletrodo mas têm o movimento revertido), isso resulta corrente nula portanto. O eletrodo emissor é feito de sódio.

Assinale a alternativa que identifica corretamente o valor da função trabalho obtida com os dados extraídos deste arranjo. Considere hf = 1200 eV.nm: 
Alternativas
Q1951016 Física
Das muitas verificações experimentais da relatividade especial de Einstein está a detecção de múons presentes nos raios cósmicos na superfície terrestre. O tempo de vida desses múons não seria suficiente para que chegassem à superfície após cruzar a atmosfera. O tempo de vida dos múons é de cerca de 2 x 10-6 s.

Considere que os múons estão se deslocando à velocidade de 0,9999c. c = 3 x 108 m/s, o fator de lorentz neste caso é de:

Imagem associada para resolução da questão


Considerando a distância percorrida dada pela estimativa clássica de velocidade vezes tempo, as distâncias percorridas pelo múon considerando: I) o tempo de vida e; II) o tempo de vida dilatado temporalmente no referencial do múon em relação à Terra, são, respectiva e aproximadamente:
Alternativas
Q1951003 Física
Em 2020 a física Andreia Ghez recebeu o prêmio Nobel de Física por seus trabalhos na descrição do buraco negro que existe no centro da Via Láctea a partir do movimento observado de estrelas, registrado ao longo de cerca de 20 anos. Abaixo vemos a reconstrução da trajetória de estrelas (círculos) em torno de um ponto (indicado visualmente por uma estrela de cinco pontas, que representa a posição do buraco negro nas imagens). 

Imagem associada para resolução da questão

Fonte: UCLA Galactic Center Group - https://youtu.be/tMax0KgyZZU 

Considere as afirmativas abaixo.

I. A partir do período orbital e dos raios médios identificados para as diferentes estrelas observadas é possível inferir a massa do buraco negro. II. Os dados todos são incompatíveis com as leis de Kepler já que buracos negros só podem ser descritos pela relatividade geral de Einstein. III. A proporção entre o quadrado do período das órbitas e o cubo de seus raios médios deve resultar um valor relativamente consistente para as órbitas fechadas que sejam identificadas pelos pesquisadores.

Estão corretas as afirmativas:
Alternativas
Q1690055 Física
Pode-se caracterizar o modelo de Bohr como uma tentativa de conciliar o modelo clássico de Rutherford com as ideias quânticas de Planck e de Einstein a respeito da emissão de radiação eletromagnética. O modelo descreve um átomo no qual há apenas um elétron. Além do átomo de hidrogênio, cabem nessa categoria, também, átomos de elementos mais pesados, mas que perderam por ionização todos os seus elétrons, exceto um.
Internet: <if.ufrgs.br> (com adaptações).

Considerando o modelo do átomo de hidrogênio de Niels Bohr, assinale a opção correta.
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Q1116764 Física

A razão entre as quantidades de massa de dois radioisótopos encontrados em uma amostra de rocha é de 120:1 no momento atual. As vidas médias desses radioisótopos são 5 x 109 anos e  1 x 10 anos e suas massas atômicas têm a razão de 1,2 para 1,0, respectivamente.Se, quando da formação da rocha, a razão molar entre as quantidades dos dois radioisótopos era de 1:1,a razão atual entre as atividades radioativas dos dois radioisótopos é de, aproximadamente,


Dado: log10e 1/2,3

Alternativas
Ano: 2019 Banca: FAU Órgão: IF-PR Prova: FAU - 2019 - IF-PR - Professor - Física |
Q2863441 Física

Um carro com comprimento próprio de 5 m se move na direção de seu comprimento com velocidade v, proporcional a velocidade c da luz, em relação a um determinado observador parado. Medido pelo observador, o carro caberia numa garagem de 4 m, devido a sua contração do comprimento. Qual é a porcentagem da velocidade da luz c, que o carro precisa ter, no mínimo, de acordo com a Teoria da Relatividade?

Alternativas
Respostas
761: C
762: A
763: A
764: E
765: C
766: D
767: C
768: B
769: C
770: E
771: E
772: C
773: C
774: A
775: A
776: C
777: C
778: B
779: C
780: C