Para reproduzir o experimento de Young, que demonstra a interferência da luz e comprova sua natureza como onda eletromagnética, um par de fendas é posicionado entre a fonte luminosa F e o anteparo A, conforme ilustrado na figura abaixo. Seja λ, o comprimento de onda da luz quase monocromática emitida por F, d a distância entre as fendas e D a distância entre as fendas e o anteparo. No padrão de interferência formado em A, composto por franjas claras e escuras, a separação entre o máximo central e o primeiro máximo seguinte, representada pr y, pode ser eterminada pela equação:

A teoria de Bohr para o átomo de hidrogênio foi de fundamental importância para a física que estava sendo construída no final do século XIX. Bohr mostrou que as transferências de energia no átomo, na geração ou absorção de um fóton levando um átomo, se dão de maneira quantizada permitindo prever, com precisão, a posição das linhas do espectro do hidrogênio. Sobre esse modelo, considere as afirmações abaixo:

I- Os elétrons se movem em órbitas estacionárias irradiando energia continuamente, conforme o modelo de Rutherford. Essa previsão pode ser verificada usando a mecânica clássica e eletrodinâmica.

II- Os átomos irradiam energia quando um elétron sofre uma transição de um estado estacionário para outro e a frequência da radiação emitida está relacionada às energias das órbitas.

III- A energia dos estados estacionários é determinada com base no princípio da correspondência. Para o estado fundamental, essa energia é de -13,6 e V, também chamada de energia de ionização.

É CORRETO o que se afirma em:

Em um experimento de óptica, um técnico de laboratório posiciona um objeto real de 9,0cm de altura diante de um espelho côncavo, cujo raio de curvatura é de 40,0cm. O objeto é colocado verticalmente a 10,0cm do vértice do espelho. Com base nessas informações, determine as características da imagem formada (posição, natureza e orientação).

Com o objetivo de testar o conhecimento dos estudantes de Física III, um técnico do laboratório de Física da UEPB montou o circuito elétrico mostrado abaixo. Usando um multímetro analógico, um estudante mediu a tensão sobre os resistores de 1kΩ e 100Ω, indicadas na figura abaixo como V1 e V2, respectivamente. 

Com base nessas medições e sabendo que a corrente total é I = 18,5 mA, a resposta que mais se aproxima do resultado esperado para o valor da resistência do potenciômetro P1 será:

O conceito de registro e reprodução de som por meio magnético foi publicado pela primeira vez em 1888, por Oberlin Smith. Seis anos mais tarde, em 1894, o engenheiro dinamarquês Valdemar Poulsen criou o Telegraphon. Nos anos 90, dispositivos como toca-fitas e gravadores de áudio cassete eram amplamente utilizados para armazenar e reproduzir músicas e gravações. A Figura 2 apresenta o sistema de gravação magnética descrito por Oberlin Smith; o suporte/meio de gravação passa por uma cabeça magnética em ambos os processos: gravação e leitura.

Em relação ao princípio de funcionamento que fundamenta essa aplicação tecnológica analise as informações abaixo:

I- Se um fio eletrizado passar com velocidade v pela cabeça de gravação, o campo elétrico (devido à distribuição de cargas no fio) será responsável pela indução da corrente nos terminais da cabeça de leitura. Devido à simetria, o campo elétrico pode ser calculado pela Lei de Gauss.

II- No processo de leitura, o surgimento da corrente elétrica induzida nos terminais da cabeça de gravação pode ser explicado pela Lei de Ampère.

III- No processo de leitura, a corrente elétrica induzida nos terminais da cabeça de gravação é produzida pelo movimento relativo do meio magnetizado, que gera um fluxo magnético variável.

IV- No processo de leitura, o surgimento da corrente elétrica induzida nos terminais da cabeça de gravação pode ser explicado pela Lei de Faraday.

É CORRETO o que se afirma apenas em: 

Para estudar os fenômenos de ressonância em tubos sonoros, um grupo de estudantes de física utilizou um tubo vertical de 100 cm de altura, parcialmente preenchido com água. Usando um celular na extremidade aberta do tubo, emitindo um som com frequência fundamental de 412Hz eles observaram um aumento no nível sonoro (ressonância) quando a altura da água marcou 80cm. Empolgados com os resultados, os estudantes continuaram abaixando ainda mais o nível da água até que novamente ouviram um máximo de ressonância. Com base nesses dados, assinale a resposta que contempla CORRETAMENTE os resultados encontrados para a velocidade da onda sonora e a altura da coluna de água no segundo máximo.

Durante o preparo do almoço, Ana decide encher uma tigela grande com água até a borda para lavar algumas frutas. Ao colocar a tigela sobre a balança da cozinha, a leitura marca 3,0kg. Curiosa, Ana pega um abacate de 500g e o coloca cuidadosamente na água. O abacate flutua e parte da água transborda da tigela e cai na pia. Considerando que a aceleração da gravidade local é aproximadamente g = 10 m/s², após o sistema se estabilizar, a nova leitura da balança será:

Em um experimento de laboratório, uma professora demonstra a conservação do momento angular. Sentada em um banco giratório, ela segura um haltere em cada mão, com os braços estendidos. Nesse momento, o sistema (professora, halteres e banco) possui um momento de inércia inicial I_i e gira com velocidade angular ω_i . Em seguida, ela aproxima rapidamente os halteres do corpo, reduzindo o momento de inércia do sistema para um quarto do valor inicial, ou seja, I_f = I_i / 4. Diante dessa situação, os estudantes analisam a dinâmica do movimento e fazem algumas afirmações:

I- O torque externo resultante sobre o sistema é nulo.

II- A velocidade angular final e a Energia cinética final da professora serão: ω_f= 4ω_i e K_f = 4K_i , respectivamente.

III- A velocidade angular final e a Energia cinética final da professora serão: ω_f = 4ω_i e K_f = K_i /4, respectivamente.

IV- O aumento da energia cinética final é devido ao trabalho realizado pela professora ao fechar os braços.

V- A conservação do momento angular exige que a Energia cinética do sistema tenha uma diminuição igual à diminuição do momento inércia.

É CORRETO o que se afirma apenas em:

Em um experimento de dinâmica realizado no laboratório de Engenharia Mecânica, um robô foi projetado para empurrar um bloco de 4kg, inicialmente em repouso, sobre uma superfície horizontal ideal (sem atrito). Em determinado instante, o robô aplica uma força variável sobre o bloco, colocando-o em movimento na direção horizontal. Um sensor na mão do robô registra que a força aplicada é descrita pela função F(x) = (15 – x²) N, onde é a posição do bloco em metros. Com base nessas informações, a velocidade do bloco ao atingir x = 6m, considerando sua posição inicial como x = 0 será:

Em um laboratório de Física, um estudante utiliza um paquímetro (Figura 1) para medir o diâmetro de um cilindro metálico. A leitura na escala fixa (régua) do paquímetro é 2,30cm. Na escala do nônio/vernier, a coincidência com a escala principal ocorre na marca 6. Sabendo que a resolução do paquímetro é de 0,05mm, o valor CORRETO do diâmetro do cilindro, respeitando a quantidade adequada de algarismos significativos, será: 

Leia o trecho abaixo, observando a palavra em destaque. “Satisfação garantida/Obsolescência programada/Eles ganham a corrida/Antes mesmo da largada”.

Considerando-se o contexto em que ocorre, é CORRETO afirmar que a palavra destacada nesse trecho significa:

Sobre a canção lida, quem seria a 3ª do plural e o que isso significa? 

Sabendo que o uso do verbo dirigir normalmente exige o uso de preposição, observe o trecho: “Novidade: meu velho nunca se dirigia a mim.”. Qual explicação que pode ser dada para a falta de crase neste contexto?

O uso de lasers a cada dia vem sendo aprimorado e utilizado em diversas áreas, a exemplo do laser vermelho usado em palestras, laboratórios e leitores de códigos de barras em supermercados. Esse laser específico é chamado de laser hélio-neônio (HeNe). Sua luz, de 632,8 nm, é contínua, isto é, não pulsada. Geralmente um laser de hélio-neônio gera uma potência de 1mWpara um feixe de 1 mm de diâmetro. Qual a emissão de fótons por segundo (fótons/s) gerado por esse laser (HeNe) (aproximadamente)? 

Considere: 

Um capacitor é um dispositivo utilizado para armazenar energia, na forma de energia potencial, contida em campos elétricos. Os capacitores têm várias aplicações além de servirem como armazenadores de energia. Eles constituem elementos importantes nos circuitos elétricos de transmissores e de receptores de rádio e televisão. Os capacitores microscópicos formam os bancos de memória dos computadores. Os capacitores se apresentam numa grande variedade de tamanhos e formas. Entretanto, os elementos básicos de qualquer capacitor são dois condutores isolados de formatos arbitrários. Chamamos tais condutores de placas, quaisquer que sejam suas geometrias. São bem conhecidos os capacitores de placas paralelas, os esféricos e os cilíndricos.

Capacitor Cilíndrico Excêntrico Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 24, no. 3, Setembro, 2002 (Adaptado)

Considere o circuito representado na figura abaixo, onde temos destacadas associações de resistores e capacitores. Após a análise do circuito e realizadas algumas medidas, são apresentados alguns resultados: 





É VERDADEIRO o que se afirma em

A história da Espectrometria de Massas moderna é geralmente considerada como havendo sido iniciada com os experimentos de J.J.Tomson sobre raios catódicos. Ao aplicar um campo elétrico no tubo, Tomson, em 1897, observou uma deflexão do elétron dentro do mesmo, sendo esta considerada uma das primeiras determinações da razão m/z. Tomson ganhou o prêmio Nobel de Física em 1906 por estes estudos. O desenvolvimento da Espectrometria de Massas até seu estágio atual resultou em um número considerável de ganhadores do Premio Nobel em Química e em Física diretamente vinculados aos avanços na técnica (Figura abaixo), além de outros que a utilizaram na solução de problemas aplicados a diferentes áreas do conhecimento.

Scientia Chromatographica : 2009; v.1 n. 2. A Cromatografia Líquida Moderna e a Espectrometria de Massas: finalmente "compatíveis"? (Adaptado). Fernando M. Lanças



Um espectrômetro de massa é um instrumento usado para separar íons de massas ligeiramente diferentes. Frequentemente, esses são isótopos de um elemento e, como tal, têm propriedades químicas muito semelhantes. A construção de um espectrômetro de massa é mostrada na figura acima. Íons de carga +q e massa m são acelerados por uma diferença de potencial V₀. Os íons então se movem perpendicularmente em um campo magnético , onde são desviados ao longo de um caminho semicircular. Eles são detectados a uma distância d = 2r da porta de entrada. Isolando a massa do íon em termos de parâmetros conhecidos, analise as assertivas abaixo:

I-  pode ser variado para fazer com que diferentes massas atinjam o detector.
II- Amassa é diretamente proporcional ao potencial V₀ .
III- Mantendo constante a carga +q, o raio da trajetória r e o potencial V₀, a massa é diretamente proporcional ao quadrado do campo magnético.


É VERDADE o que se afirma em

Há cem anos o físico dinamarquês Niels Bohr publicava um dos mais importantes trabalhos da física do século 20, On the Constitution of Atoms and Molecules, no qual pela primeira vez um modelo do átomo construído a partir dos fatos experimentais e da hipótese de quantização de energia de Max Planck era apresentado. Embora o modelo de Bohr e a sua extensão, que se deve principalmente a Sommerfeld, tenham sido suplantados pelas mecânicas quânticas de Heisenberg e Schrodinger, para muitos estudantes do Ensino Médio e universitário ele ainda é a porta de entrada ao mundo fascinante da estrutura interna da matéria.

O átomo de Bohr no Ensino Médio (Bohr's atom in the high school) Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 36, n. 1, 1502 (2014) www.sbfisica.org.br (Adaptado).

Para as séries de Lyman e a série Balmer, considere o comprimento de onda emitido pela primeira linha de Balmer, quando um átomo de hidrogênio faz uma transição de n = 3 para n = 2. A variação de energia na transição pode ser encontrada pela expressão:



Use a tabela abaixo como referência para determinar as faixas de frequências correspondentes.



Assinale a alternativa com a CORRETA faixa de frequência para a série de Balmer, quando um átomo de hidrogênio faz uma transição de n = 3 para n = 2. Considere as seguintes constantes:

Depois de uma chuva, você provavelmente nota películas coloridas de gasolina ou óleo flutuando em poças d'água na rua. Aluz do solbranca que incide sobre o filme contém todas as cores, mas alguns comprimentos de onda são refletidos mais fortemente do que outrosem várias partes do filme onde a espessura varia. Qual espessura mínima (aproximadamente) de gasolina com índice de refração (n =1,40) flutuando na água com índice de refração (n = 1,33) resultará em forte interferência destrutiva para a luz azul (λ = 470nm)?

Em adolescentes é comum a preocupação com as famosas espinhas. Em lojas de produtos de beleza ou Óticas, é comum encontrarmos espelhos côncavos que aumentam a imagem do rosto, facilitando assim a visualização das espinhas. Considere a seguinte situação: se você posicionar seu rosto a 15 cm de um espelho côncavo, o valor aproximado que o raio de curvatura terá para fornecer uma ampliação de 3,0 é

Os conceitos experimentais de campos elétricos e magnéticos são explorados por meio de experimento que utiliza um feixe de elétrons para compor um equipamento denominado seletor de velocidades. Procedimentos experimentais são delineados com o objetivo de caracterizar o equipamento. Em um seletor de velocidades, partículas carregadas sofrem diferentes deflexões de acordo com suas velocidades. Esse dispositivo é também chamado de filtro de velocidades ou filtro de Wien, por fazer uma seleção dos objetos que o atravessam. O princípio de funcionamento do seletor está baseado no fato de que partículas carregadas em movimento sofrem a ação de forças quando cruzam uma região onde existe um campo elétrico ou um campo magnético, ou ambos.

Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 31, n. 2, 2308 (2009) www.sbfisica.org.br. Estudo experimental do movimento de partículas carregadas em campos elétricos e magnéticos: seletor de velocidades (Adaptado).

 

Duas grandes placas paralelas carregadas são frequentemente usadas para criar um campo elétrico uniforme . Uma partícula carregada disparada entre as placas será defletida pelo campo elétrico. Essa técnica é usada para desviar elétrons em um tubo de raios catódicos, como em um osciloscópio, ou para desviar gotas de tinta em uma impressão a jato de tinta. Suponha que uma partícula de massa m, carga + q e velocidade inicial v₀ (considere a velocidade da partícula paralela às placas constante) seja projetada  paralelamente a duas placas onde o campo elétrico é . Considere ainda que o comprimento das placas é L.

São feitas as seguintes afirmações a respeito do problema:


É CORRETO o que se afirma em