A luz visível contém fótons com energias na ordem de 1 elétron-volt (eV). Qual é o comprimento de onda, em nanometro (10-9 m), de um fóton com energia de 2,0 eV?

No início do século XX, os espectros de emissão e absorção de radiação de vários átomos eram conhecidos com grande precisão. Entre eles, destacava-se o espectro do átomo de hidrogênio que, devido à sua simplicidade, chegou a ser satisfatoriamente descrito por fórmulas empíricas. Porém, em 1913, Niels Bohr desenvolveu um modelo atômico, cujas previsões para as energias de emissão e absorção dos átomos de hidrogênio e de hélio ionizado apresentavam concordância quantitativa muito elevada com os dados experimentais. Para construir seu modelo, Niels Bohr formulou quatro postulados sobre a natureza dos átomos que misturavam física clássica e não clássica.

Em relação aos postulados de Bohr, assinale a alternativa INCORRETA.

Como funciona uma usina nuclear?

A fissão dos átomos de urânio dentro das varetas do elemento combustível aquece a água que passa pelo reator a uma temperatura de 320 graus Celsius. Para que não entre em ebulição – o que ocorreria normalmente aos 100 graus Celsius – esta água é mantida sob uma pressão 157 vezes maior que a pressão atmosférica.

O gerador de vapor realiza uma troca de calor entre as águas de um primeiro circuito e as águas de um circuito secundário, os quais são independentes entre si. Com essa troca de calor, as águas do circuito secundário se transformam em vapor e movimentam a turbina, que, por sua vez, aciona o gerador elétrico.

Usando como base apenas o texto apresentado, identifcam-se, independentemente da ordem, além da energia nuclear, três outros tipos de energia:

Um núcleo de polônio-204 ( ²⁰⁴Po), em repouso, transmuta- se em um núcleo de chumbo-200 (²⁰⁰Pb), emitindo uma partícula alfa (α) com energia cinética Eα. Nesta reação, a energia cinética do núcleo de chumbo é igual a:

No experimento descrito a seguir, dois corpos, feitos de um mesmo material, de densidade uniforme, um cilíndrico e o outro com forma de paralelepípedo, são colocados dentro de uma caixa, como ilustra a figura ao lado (vista de cima). Um feixe fino de raios X, com intensidade constante, produzido pelo gerador G, atravessa a caixa e atinge o detector D, colocado do outro lado. Gerador e detector estão acoplados e podem mover-se sobre um trilho. O conjunto Gerador- Detector é então lentamente deslocado ao longo da direção x, registrando-se a intensidade da radiação no detector, em função de x. A seguir, o conjunto Gerador- Detector é reposicionado, e as medidas são repetidas ao longo da direção y. As intensidades I detectadas ao longo das direções x e y são mais bem representadas por




Note e adote: A absorção de raios X pelo material é, aproximadamente, proporcional à sua espessura, nas condições do experimento.

A partícula káon, eletricamente neutra, é constituída por duas partículas eletricamente carregadas: um quark d e um antiquark s.

A carga do quark d é igual a -1/3 do módulo da carga do elétron, e a carga do quark s tem mesmo módulo e sinal contrário ao da carga de um antiquark s.

Ao quark s é atribuída uma propriedade denominada estranheza, a qual pode ser calculada pela seguinte fórmula:

S = 2Q - 1/3
S - estranheza
Q - razão entre a carga do quark s e o módulo da carga do elétron.

Assim, o valor da estranheza de um quark s é igual a:

De acordo com a quantização da energia de Planck, sabe-se que a energia de um fóton é E = hf onde h é a constante de Planck e f é a frequência da radiação.

Considerando os fótons de radiação eletromagnética a seguir, numere os parênteses em ordem crescente de sua energia, sendo 1 o de menor energia e 5 o de maior energia.

( ) luz azul

( ) luz vermelha

( ) raios gama

( ) radiação ultravioleta

( ) radiação infravermelha

A correta numeração dos parênteses, de cima para baixo, é

Na natureza existem diversos isótopos radioativos, os quais emitem radiação espontaneamente. A respeito das características que se pode atribuir aos três tipos mais comuns de radiação de origem nuclear (alfa, beta e gama), é correto afrmar que

Um dos grandes empreendimentos tecnológicos que a humanidade presenciou foi a construção, na Europa, do maior acelerador de partículas do mundo, o LHC (Large Hadron Collider), situado a 175 metros de profundidade. Nele, prótons são acelerados num túnel de 27 km de comprimento em forma de anel e percorrem, aproximadamente, 11 000 voltas em apenas um segundo. A partir daí, esses prótons se chocam com outros numa razão de 600 milhões de colisões por segundo.



De acordo com o texto, é possível prever que a velocidade que as partículas atingem no momento da colisão será, em km/s, de

Para que um elétron seja arrancado de uma placa de prata, é necessária uma frequência mínima, requência de corte, com valor f_c igual a 1,14.10¹⁵ Hz.

Considerando-se a constante de Plank igual a 6,63.10-³⁴ J.s, a função trabalho, energia mínima, em joule, para arrancar um elétron da placa de prata é igual a

Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas:

1. As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si.

2. Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada.

3. A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada.

Assinale a alternativa correta.

Define-se como meia-vida de um elemento radioativo o tempo necessário para que a metade dos átomos radioativos inicialmente presentes em uma amostra pura desse elemento se desintegre. Assim sendo, decorrido o tempo correspondente a uma meia-vida, o número de átomos radioativos, N, presentes na amostra será a metade do número inicial de átomos radioativos, N₀ .

O gráfico a seguir mostra a fração de átomos radioativos, N/N₀ , presentes em três amostras radioativas puras, X, Y e Z, em função do tempo.

A alternativa que apresenta as amostras em ordem crescente de suas meias-vidas é:

Planetas, planetoides e satélites naturais que apresentam campo magnético possuem um núcleo condutor elétrico no qual, originalmente, foram induzidas correntes elétricas pelo campo magnético da estrela-mãe, as quais foram intensificadas pela autoindução, empregando a energia do movimento de rotação desses astros. O campo magnético do nosso planeta é de extrema importância para os seres vivos, pois, aprisionando uma grande parte das partículas com carga elétrica que o atingem, vindas do espaço, reduz drasticamente a radiação de fundo, que é danosa a eles.

Considerando essas informações, são feitas as seguintes afirmativas:

I. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre são constituídas por núcleos de hélio, elétrons, prótons e nêutrons livres.

II. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre, quando interagem com as partículas da atmosfera, podem dar origem às auroras austrais e boreais.

III. Um planeta que não apresenta campo magnético não tem correntes elétricas induzidas no seu núcleo.

A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são: