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Q4011517
Física
Utilizando o modelo do Espalhamento
Compton, determine a diferença no comprimento
de onda de um fóton após sofrer espalhamento
por elétrons livres estacionários, considerando que
o ângulo de espalhamento do fóton em relação à
sua direção inicial é θ = 45°. Admita que os elétrons
não estão ligados a átomos ou moléculas e que
sua velocidade inicial é desprezível.
Considere a constante de Compton para o elétron λc = 2,43 x 10-12 m.
Considere a constante de Compton para o elétron λc = 2,43 x 10-12 m.
Q4011516
Física
A figura ilustra os quatro níveis de menor
energia de um elétron confinado em uma caixa
unidimensional de comprimento L= 0,150 nm.
Observa-se uma transição eletrônica do estado
quântico n =3 para o estado fundamental n =1
acompanhada da emissão de um fóton. Sabendo
que a energia do estado fundamental é E1
= 16,7 eV , o comprimento de onda do fóton
emitido nessa transição é: ( considere hc = 1240
eV nm )
Q4011515
Física
Um trem de alta velocidade possui
comprimento próprio de 250 m e passa por um
observador em repouso na Terra. Segundo esse
observador, o tempo necessário para que todo o
trem atravesse um ponto fixo na via é de 7,5 ×
10⁻7 s. Considerando os efeitos relativísticos, a
velocidade do trem, medida pelo observador na
Terra, é aproximadamente:
Q4011514
Física
Um bloco de massa m move-se ao longo
do eixo x sob a ação exclusiva de uma força
resultante dada por F(x)=F0
e-αx x̂ , onde F0
> 0 e
α > 0 são constantes. No instante em que o bloco
passa pela posição x = 0, sua velocidade é v0
. Não
atuam forças dissipativas e o movimento ocorre
em um referencial inercial.
Sobre o movimento do bloco, assinale a alternativa CORRETA.
Sobre o movimento do bloco, assinale a alternativa CORRETA.
Q4011513
Física
Um disco rígido homogêneo, de massa
M e raio R, está inicialmente em repouso sobre
uma mesa horizontal sem atrito. No instante t =
0, passa a atuar sobre o disco um torque externo
constante τ, aplicado em torno de um eixo vertical
que passa pelo seu centro de massa, fazendo-o
girar sem transladar. Considere que o torque é
mantido constante no tempo, o disco não sofre
forças dissipativas e o eixo de rotação permanece
fixo no espaço. Assinale a alternativa CORRETA.
Q4011512
Física
Um elétron de massa m e carga e é celerado a partir do repouso por uma ddp V tal que eV ~ mc2 . Nessas condições, deve-se usar
a relação relativística energia–momento para determinar o comprimento de onda de De Broglie λ = h/p.
A alternativa CORRETA é:
A alternativa CORRETA é:
Q4011511
Física
Um elétron e um próton possuem a mesma
energia cinética não relativística e propagam-se
no vácuo. Ambos são descritos como ondas de
matéria de acordo com a hipótese de De Broglie.
Considere as seguintes proposições:
I. O comprimento de onda de De Broglie do elétron é maior que o do próton.
II. O comprimento de onda de De Broglie depende apenas da energia cinética da partícula.
III. A velocidade associada ao elétron é maior que a do próton.
IV. Para a mesma energia cinética, as duas partículas apresentam o mesmo momento linear.
Assinale a alternativa CORRETA:
Considere as seguintes proposições:
I. O comprimento de onda de De Broglie do elétron é maior que o do próton.
II. O comprimento de onda de De Broglie depende apenas da energia cinética da partícula.
III. A velocidade associada ao elétron é maior que a do próton.
IV. Para a mesma energia cinética, as duas partículas apresentam o mesmo momento linear.
Assinale a alternativa CORRETA:
Q4011510
Física
Na Relatividade Restrita, a separação entre
dois eventos pode ser caracterizada pelo intervalo
espaço-tempo invariante s2 = (c△t)2 - (△x)2, o qual assume o mesmo valor em todos os
referenciais inerciais. Considerando dois eventos
ao longo de uma única dimensão espacial, se △s2 > 0 (intervalo do tipo “tempo”), isso significa
que:
Q4011509
Física
Duas explosões ocorrem no referencial da
Terra S ao longo do eixo X:
Evento 1: x1 = 0 e t1 = 0;
Evento 2: x2 = 600m e t2 = 1,0 μs.
Um observador S' move-se ao longo de +x com velocidade constante v em relação à Terra. Deseja-se que, no referencial S', os dois eventos sejam simultâneos (△t' = 0). Qual alternativa fornece corretamente o valor de v e a separação espacial △x' entre os eventos em S' ?
(Use c = 3,0 x 108 m/s).
Evento 1: x1 = 0 e t1 = 0;
Evento 2: x2 = 600m e t2 = 1,0 μs.
Um observador S' move-se ao longo de +x com velocidade constante v em relação à Terra. Deseja-se que, no referencial S', os dois eventos sejam simultâneos (△t' = 0). Qual alternativa fornece corretamente o valor de v e a separação espacial △x' entre os eventos em S' ?
(Use c = 3,0 x 108 m/s).
Q4011508
Física
Duas naves espaciais deslocam-se ao
longo da mesma linha reta, em sentidos opostos,
aproximando-se uma da outra. Cada nave
move-se com velocidade 0,5c em relação a um
referencial inercial associado à Terra. De acordo
com a Relatividade Restrita, qual é a velocidade
relativa de aproximação medida pelo piloto de
uma das naves?
Q4011507
Física
Considere um fio condutor cilíndrico longo
e reto, de raio a e comprimento L, feito de um
material com condutividade elétrica finita σ. Uma
corrente elétrica constante I flui uniformemente
através da seção transversal do fio. Analisando o
sistema sob a ótica das Equações de Maxwell e do Vetor de Poynting 
na superfície
curva do fio, qual é a direção e o significado físico
do fluxo de energia eletromagnética?
na superfície
curva do fio, qual é a direção e o significado físico
do fluxo de energia eletromagnética?
Q4011506
Física
Considere a interface entre dois meios
dielétricos perfeitos, homogêneos e isotrópicos,
caracterizados por propriedades eletromagnéticas
distintas. Admita que não existam cargas elétricas
livres nem correntes superficiais na região de
fronteira. À luz das equações de Maxwell e das
condições de contorno associadas, identifique
quais componentes dos campos eletromagnéticos
permanecem necessariamente contínuos ao
atravessar essa interface.
Q4011505
Física
A propagação do som em um gás envolve
variações rápidas de pressão e densidade,
ocorrendo de forma aproximadamente adiabática.
Para um gás ideal, a correção adiabática proposta
por Laplace leva em conta o índice adiabático 
,onde Cp e CV são, respectivamente, os
calores específicos a pressão e volume constantes.
Considerando essas hipóteses, assinale a expressão CORRETA para a velocidade de propagação do som em um gás ideal.
,onde Cp e CV são, respectivamente, os
calores específicos a pressão e volume constantes. Considerando essas hipóteses, assinale a expressão CORRETA para a velocidade de propagação do som em um gás ideal.
Q4011504
Física
Um bloco de gelo de massa m funde-se
completamente em água líquida a 0°C (273 K).
Sendo Lf o calor latente de fusão, a variação de
entropia da água é:
Q4011503
Física
Uma fonte sonora pontual emite potência
constante. Se a distância de um observador à
fonte é dobrada, o nível de intensidade sonora (em
decibéis) diminui aproximadamente em (considere
log 4 = 0,602)
Q4011502
Física
Uma onda transversal se propaga em uma
corda com a equação y(x,t) = 0,05 sen(2x-4t) (SI).
Qual é a velocidade transversal máxima de um
elemento da corda?
Q4011501
Física
Em uma simulação de navegação espacial, dois corpos celestes esféricos encontram-se alinhados ao longo de uma mesma direção. A distância entre os centros desses corpos é igual a 12R.
O primeiro astro possui massa M e raio R, enquanto o segundo possui massa 9M e raio 2R. Uma sonda de massa m é lançada radialmente a partir da superfície do astro menos massivo, com direção apontando para o centro do astro maior. Desprezam-se quaisquer interações com outros corpos e todos os efeitos não gravitacionais.
Determine a velocidade inicial mínima que a sonda deve possuir para conseguir alcançar a superfície do astro de maior massa.
Q4011500
Física
Durante o desenvolvimento de um
simulador computacional de trajetórias espaciais,
engenheiros projetaram virtualmente o lançamento
de uma cápsula de teste. No modelo, uma partícula
de massa m é lançada verticalmente para cima a
partir da superfície de um planeta esférico de raio
R e massa M.
A velocidade inicial da partícula é programada como sendo metade da velocidade de escape do planeta. No modelo, desprezam-se efeitos atmosféricos e considera-se apenas a interação gravitacional entre a partícula e o planeta.
Determine o módulo da energia potencial gravitacional da partícula no ponto mais alto de sua trajetória.
A velocidade inicial da partícula é programada como sendo metade da velocidade de escape do planeta. No modelo, desprezam-se efeitos atmosféricos e considera-se apenas a interação gravitacional entre a partícula e o planeta.
Determine o módulo da energia potencial gravitacional da partícula no ponto mais alto de sua trajetória.
Q4011499
Física
Um anel semicircular rígido, de raio R,
está fixado sobre uma mesa horizontal lisa. Um
pequeno bloco é lançado com velocidade inicial
u, de modo a entrar no anel por uma de suas
extremidades. A velocidade inicial é tangente ao
anel nesse ponto, e o bloco passa a se deslocar
sobre a mesa, mantendo contato com a parede
interna do anel até sair pelo ponto diametralmente
oposto.
Durante o movimento, atua uma força de atrito cinético entre o bloco e a parede do anel, cujo coeficiente é µ. Despreze quaisquer outros efeitos dissipativos. Sabe-se que a velocidade com que o bloco deixa o anel ao completar o arco semicircular é v = u e-µπ.
Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE o tempo necessário para que o bloco saia do anel.
Durante o movimento, atua uma força de atrito cinético entre o bloco e a parede do anel, cujo coeficiente é µ. Despreze quaisquer outros efeitos dissipativos. Sabe-se que a velocidade com que o bloco deixa o anel ao completar o arco semicircular é v = u e-µπ.
Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE o tempo necessário para que o bloco saia do anel.
Q4011498
Física
Em um equipamento de ensaio, um bloco
de massa m = 0,5 kg repousa sobre a face
inclinada de uma cunha móvel de massa M = 1,3
kg, que pode se deslocar sem atrito sobre o piso
horizontal. Um fio ideal liga o bloco a um ponto fixo
na parede, passando por uma polia ideal presa ao
topo da cunha (como mostra a figura).
Ao soltar o sistema a partir do repouso, o bloco desliza e a cunha acelera.
Considere: sen ø = 0,6; cos ø = 0,8; g=10m/s²
O módulo da aceleração da cunha em relação ao solo é:
Ao soltar o sistema a partir do repouso, o bloco desliza e a cunha acelera.
Considere: sen ø = 0,6; cos ø = 0,8; g=10m/s²
O módulo da aceleração da cunha em relação ao solo é:
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