No último mês de setembro entrou em funcionamento no CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, localizado na Suíça) o maior acelerador de partículas do mundo, o LHC (Large Hadron Collider), com um anel de colisão com cerca de 27 km de circunferência e 8,6 km de diâmetro, instalado num túnel subterrâneo, numa zona de fronteira da Suíça com a França. São 27 quilômetros de túneis que visam a colidir dois feixes de prótons a 99,9% da velocidade da luz, guiados pela ação de campos magnéticos muito elevados. Imagine, numa situação análoga, um próton percorrendo uma trajetória circular sob a ação de um campo magnético uniforme, com velocidade constante, conforme a figura.




As afirmativas abaixo são feitas com base na situação exposta anteriormente. Levando em conta a geometria da figura, analise as afirmativas que vêm a seguir e assinale a alternativa correta.

I. Se o próton se desloca no sentido anti-horário, então o campo magnético está orientado perpendicularmente ao plano da folha, e aponta para dentro.
II. Se o próton se desloca no sentido horário, então a direção do campo magnético é tangente à trajetória, no sentido horário.
III. Se o campo magnético for perpendicular ao plano da folha, saindo dela, o próton se deslocará no sentido horário.

A aurora boreal é causada por elétrons, prótons e partículas alfa que incidem sobre a Terra e colidem com sua atmosfera. Em cada colisão o átomo atingido utiliza parte da energia absorvida em processos de ionização, dissociação e excitação. De modo geral, nas altas camadas atmosféricas (~200 km), o efeito luminoso é dominado pela coloração verde e vermelha. Uma região do espectro, um pouco modificada, da aurora boreal está mostrada na figura. Podem-se perceber nela as raias para o Oxigênio (OI, no caso).

Analisando-se com cuidado a figura, pode-se afirmar, EXCETO, que

O princípio da incerteza de Heisenberg é uma das características mais marcantes do comportamento de um sistema quântico. Considerando as restrições impostas por ele, pode-se afirmar que

Cientistas do grupo de Tsuvoshi Sekitani, da Universidade de Tóquio, produziram por nanotecnologia, um material condutor elástico. Em certo ensaio conseguiram estirar uma amostra do material até o dobro de suas dimensões iniciais. Suponha que a amostra seja retangular com dimensões de 0,20 cm e 0,50 cm e que apenas seu comprimento passe pelas alterações relatadas pelos pesquisadores. Caso o fenômeno ocorra na presença de um campo magnético estático de módulo 0,50 T e perpendicular à amostra e que seu comprimento varie à taxa de 0,10 cm/s, pode-se afirmar que a força eletromotriz induzida na amostra vale

Um carro viajando com velocidade constante comparável à da luz possui uma fonte de luz no seu interior a igual distância dos detectores 1 e 2 localizados em suas extremidades como mostra a figura.

Num dado instante a fonte emite um pulso de luz. Os observadores inerciais A e B, encontram-se no carro e na superfície da Terra, respectivamente. De acordo com a Teoria Especial da Relatividade, pode-se afirmar, EXCETO, que

A Terra é constantemente atingida por um fluxo rarefeito de plasma quente (gás de elétrons e cátions) provenientes do vento solar. Ao atingirem a Terra, as partículas são capturadas pelo seu campo magnético e descrevem trajetórias espiraladas nesse campo. É correto afirmar sobre esse fenômeno que as partículas do vento solar

O decaimento alfa é um fenômeno intrigante. George Gamow propôs em 1928 uma teoria para explicá-lo. Ele sugeriu um modelo em que o núcleo do átomo fosse análogo a uma caixa confinando uma partícula alfa. Suas paredes exigiriam uma energia mínima de 25 MeV para que a partícula, com energia muito inferior, da ordem de 4 a 9 MeV, pudesse escapar. O desenvolvimento do modelo só se tornou possível com o emprego da abordagem da Física Quântica. O modelo sugerido NÃO poderia contemplar a seguinte afirmativa:

Nuvens de hidrogênio em nossa galáxia, emitindo radiação eletromagnética na faixa de comprimento de onda de 21cm, são observadas através de radiotelescópios. A energia de ionização do átomo de hidrogênio é 13,6 eV. A partir dessas informações pode-se concluir, EXCETO, que

O dêuteron é um sistema constituído por duas partículas: um próton e um nêutron, ou seja, um núcleo isótopo do hidrogênio. A energia potencial (V) do sistema em função da distância entre as partículas (r), devida a dois modelos para o potencial do sistema, está mostrada na figura. A curva traço-ponto considera um modelo denominado poço quadrado e a curva tracejada representa outro modelo onde se considerou experimentos de colisão em que se estabeleceram uma região relacionada com fenômenos de repulsão e outra com fenômenos de atração. No gráfico, a linha pontilhada mostra a energia do sistema.

Considerando-se os conceitos físicos e analisando-se o gráfico, pode-se dizer, EXCETO, que

Uma esfera de cobre de raio R está eletricamente carregada com carga Q. O potencial V, em função do raio r onde r=0 no centro da esfera, está mostrado na figura. Considerando essa configuração, pode-se afirmar que

Há 300 anos, o padre Bartolomeu de Gusmão (1685- 1724), perante a Corte Portuguesa, fez um pequeno balão de ar quente, produzido em papel, elevar-se a 4 metros de altura, pretendendo demonstrar a possibilidade de sua “máquina de andar no ar”. Supondo que o balão, de massa m0 (vazio), volume V e contendo ar quente de densidade tenha se movido em movimento retilíneo uniforme no ar de densidade 0, pode-se afirmar que o módulo da força exercida sobre ele devido ao seu movimento (arraste), sendo g a aceleração local da gravidade, vale

A invasão francesa do Rio de Janeiro em 1711 demonstrou a precariedade da defesa da Baía da Guanabara baseada em uso de canhões. A eficiência dessas armas era muito limitada e questionada:

Um experimento sobre a eficiência das bocas de fogo, em tiros de longo alcance, feito em 1729 pelo engenheiro militar português Manoel de Azevedo Fortes (1660 — 1749), levou-o a concluir: “Com armas de fogo se atira longe, e sem pontaria certa; e assim a maior parte das balas não faz efeito algum.” Outro engenheiro militar do mesmo período, José Fernandes Pinto Alpoim (1700 — 1765), confirmava a opinião de Fortes, afirmando que a imprevisibilidade tornava sem utilidade as tabelas de alcance usadas então pelos artilheiros.

MARTINS, Ricardo Vieira. A invasão francesa em 1711 e o despreparo da artilharia portuguesa. Ciência Hoje, v.43, n.257, mar.2009, p.35.

As dificuldades apontadas pelos engenheiros militares do século XVIII podem estar relacionadas, EXCETO, com

George Orwell descreveu, no livro 1984, uma sociedade totalitária onde o Big Brother (O Grande Irmão) estabelecia, com a colaboração das tecnologias da informação, um rígido controle social. No que diz respeito ao controle do Estado sobre os cidadãos e as cidadãs, pode-se considerar que Orwell fez uma previsão razoável. Com as tecnologias informadas pela ciência contemporânea as possibilidades desse controle estão disponíveis. O modelo de ondas está presente na maioria delas. Dessa forma um Big Brother atual poderia realizar os seguintes controles, EXCETO

As informações seguintes referem-se aos agrocombustíveis e, de seus dados, foi mantida apenas a ordem de grandeza.
INFORMAÇÃO I “Dados do IBGE, entre 1990 e 2006, revelam a redução da produção dos alimentos imposta pela expansão da área plantada de cana-de-açúcar. Verifica-se que ocorreu a redução de 10⁵ hectares de feijão. Essa área reduzida poderia produzir 10⁵ toneladas de feijão, ou seja, 12% da produção nacional.”
Adaptado de Ariovaldo Umbelino de. Agrocombustíveis e produção de alimentos, Folha de S. Paulo, 17 de abr.2008.
INFORMAÇÃO II [...] mantida a expectativa de expansão da demanda mundial de álcool até 2015/17, a previsão de uma área requerida para cana-de-açúcar será de 10⁷ hectares.
CARVALHO, Horácio Martins de. Resistência social contra a expansão das monoculturas. In: CPT NACIONAL. Conflitos no Campo — Brasil 2007. Goiânia: CPT, 2007, p.37.
INFORMAÇÃO III Considerando o rendimento da fotossíntese, da qualidade do solo e outros condicionantes, a produtividade dos canaviais brasileiros pode ir a 10² toneladas de cana, por hectare, por ano. De cada tonelada de cana extraem-se 10² litros de álcool etílico com poder calorífico de 10⁷ cal/L.
Baseado em CARVALHO, Joaquim Francisco de. Fotossíntese e energias renováveis. CBPF, jan.2005, CBPF-CIÊNCIA E SOCIEDADE-001/05.
Construindo-se relações entre as informações dos textos pode-se afirmar que

Um elétron é lançado paralelamente a um fio condutor longo e reto, percorrido por uma corrente elétrica. Observa-se que o elétron

Três esferas X, Y e Z, inicialmente neutras. As esferas X e RASCUNHO Y são eletrizadas por atrito e Z por contato com Y. A tabela abaixo mostra possíveis combinações das cargas adquiridas por X, Y e Z.

A combinação possível para as cargas de X, Y e Z é

Um gás contido num recipiente termicamente isolado expande-se, realizando um trabalho de 100 J. Podemos afirmar que

Um estudante observa a formação de gotículas de água na superfície fria de um copo, e diz que esse fenômeno é denominado

Misturam-se dois líquidos miscíveis A e B. Os volumes e massas específicas dos líquidos A e B são, respectivamente, iguais a 100 cm³; 0,50 g/cm³ e 150 cm³ ; 0,80 g/cm³ . A massa da mistura é igual a

Um menino provoca um movimento ondulatório numa corda tensa e observa que um ponto da corda atinge seu deslocamento máximo positivo 10 vezes a cada 20 s. A frequência e o período do movimento ondulatório são, respectivamente,