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.



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: 

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:




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:

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). 



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:

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.

Em 1909, na Universidade de Manchester, no Reino Unido, sob a supervisão de Ernest Rutherford, Hans Geiger e Ernest Marsden executaram o experimento de Geiger–Marsden, também chamado de experimento da folha de ouro ou experimento de Rutherford. O experimento consistiu no bombardeamento de uma folha de ouro com 10 cm de espessura, envolvida por uma tela de sulfeto de zinco, -5 com partículas alfa provenientes do elemento polônio, e a mensuração do espalhamento dessas partículas. Como resultado eles observaram que a maioria das partículas alfa atravessava a matéria (lâmina de ouro) sem desvios ou com desvios ínfimos; porém, uma em cada dez mil partículas alfa não atravessava a matéria, sendo defletida em um ângulo maior do que noventa graus.

A partir da análise do contexto acima, deduz-se que:

I- Os resultados do experimento Geiger–Marsden inferem que a massa da matéria está localizada em pequenos pontos.

II- Se o modelo Thomson estivesse correto as partículas teriam atravessado a folha de ouro sem qualquer deflexão das partículas.

III- O experimento repetido com o uso de folhas de outros materiais com maior massa atômica que o ouro resulta em mais partículas defletidas.

É CORRETO o que se afirma em:

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

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?

No que concerne às propriedades específicas da matéria, marque a alternativa correta:

Sobre as propriedades gerais da matéria, marque a alternativa correta:

Condutores, semicondutores e isolantes são muito utilizados nos dispositivos elétricos e eletrônicos. Uma das principais diferenças entre esses materiais é a estrutura atômica. A respeito disso, marque a alternativa correta:

A opção que mostra a equação de Einstein para o momento linear do fóton é:
Dado: h é a constante de Planck e 

A teoria da relatividade restrita de Einstein teve um peso muito grande na física no início do século XX, pois quebrava os paradigmas instituídos pelas transformações galileanas. O postulado de Einstein dizia que:

Na mecânica clássica as leis básicas são determinísticas, sendo a probabilidade um artifício matemático para resolver sistemas mais complexos. Entretanto, na mecânica quântica a probabilidade é fundamental. O princípio da incerteza de Heisenberg é de fundamental importância para mecânica quântica e preconiza: 

As radiações estão dispostas em ordem crescente de energia em: 

Em uma escavação arqueológica foi encontrado um osso humano contendo 200g de , o isótopo radioativo do . Esta amostra apresenta emissão de radiação β de 375 decaimentos por minuto. Em um indivíduo vivo, 200g de osso sofrem 3000 decaimentos/min. Como a meia vida do C¹⁴ é de 5730 anos, a idade do osso encontrado é de:

Leia a seguinte matéria: “Há 100 anos, a teoria era comprovada no Ceará. ‘Questão que minha mente formulou foi respondida pelo radiante céu do Brasil’, disse Einstein sobre eclipse que comprovou, em 1919, em Sobral, veracidade de ideias que levam hoje à compreensão de buracos-negros e GPS. O físico alemão Albert Einstein apresentou sua teoria em 1915 e estava convencido de que uma das consequências dela seria o desvio da trajetória da luz por um corpo de grande massa no espaço, o que pode ser observado, por exemplo, durante um eclipse solar. Esse efeito, chamado de deflexão da luz, faria com que as estrelas observadas durante o eclipse fossem vistas numa posição aparentemente diferente de sua localização real, comprovando assim uma das maiores revoluções da história da ciência.” (Texto adaptado. Fonte: terra.com.br, de 28/05/2019).

Qual o nome da teoria de que trata o texto?

A transmitância é razão entre a radiação transmitida e a radiação incidente sobre um dado material. Considere a figura abaixo que representa os dados percentuais de transmitância de luz (light transmittance) sobre uma amostra de grafeno. Os dados são transmitância de 100 % no ar (air), 97,7 % numa monocamada de grafeno (graphene) e 95,6 % numa bicamada (bilayer) de grafeno. Com base nessas informações, é possível afirmar que o grafeno é um material:

Imagem extraída de http://grapheneatom.com/optical-properties.

Em 1954, Vinicius de Moraes escreveu “A Rosa de Hiroshima”, um poema que se refere à bomba atômica como “rosa radioativa”, promovendo uma tocante reflexão sobre os limites da razão humana no uso da ciência e da tecnologia. 
Pensem nas crianças Mudas telepáticas Pensem nas meninas Cegas inexatas Pensem nas mulheres Rotas alteradas Pensem nas feridas Como rosas cálidas Mas, oh, não se esqueçam Da rosa da rosa Da rosa de Hiroshima A rosa hereditária A rosa radioativa Estúpida e inválida A rosa com cirrose A anti-rosa atômica Sem cor sem perfume Sem rosa, sem nada 
Em 1987, houve um desastre radioativo em Goiânia. Ocorreu após dois catadores de lixo entrarem em contato com uma porção de Cloreto de Césio, o Césio-137. O componente químico ficava dentro de um aparelho de tratamento de câncer, que estava em uma clínica abandonada na capital de Goiás. Foram necessários apenas 16 dias para que o “brilho da morte”, como a substância ficou popularmente conhecida, matasse quatro pessoas e contaminasse centenas. Em 26 de abril de 1986, a Usina nuclear de Chernobyl, que era localizada na cidade de Pripyat na Ucrânia (na época era parte da União Soviética), era composta por quatro reatores que foram cenário de um dos maiores acidentes nucleares da história. A usina era utilizada para a geração de energia para o país.
Entre as vantagens da produção de energia nuclear que compensam o risco pode-se citar:

Em um tubo de raios catódicos, o cátodo, após ser aquecido pela passagem de corrente elétrica, libera elétrons com alta velocidade. Esses elétrons são fortemente atraídos pelo ânodo, no qual acabam colidindo-se, como é possível observar no esquema a seguir. 


Quando os elétrons dos átomos pertencentes ao ânodo recebem a energia oriunda dos elétrons em movimento, o resultado é a produção de radiações eletromagnéticas denominadas: 

O radioisótopo cobalto-60 é utilizado em centros médicos e, findada sua utilidade, ele deve ser acondicionado em local seguro. Admita que 20 gramas deste composto radioativo tenham sido descartada no ano 2000 e que, em 2020, queira saber quanto ainda permanece radioativo. A tabela a seguir traz dados sobre esse fenômeno.


Esse fenômeno trata-se de: