Questões de Concurso Sobre física

Quando dois tipos distintos de radiação ionizante são absorvidos por um ser vivo, liberando a mesma quantidade de energia, os efeitos biológicos sobre o indivíduo podem ser bem diferentes, a depender do tipo de radiação ionizante em uso. Neste caso, define-se o conceito de dose equivalente como sendo o produto da dose absorvida pela RBE, a eficiência biológica efetiva (RBE = relative biological effectiveness). A unidade de dose equivalente no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o:

A atividade radioativa de uma determinada amostra de material radioativo define-se como sendo o somatório das taxas de decaimento de todos os radionuclídeos presentes na amostra. A unidade padrão no Sistema de Unidades Internacional (SI) para a atividade de uma determinada amostra é o Becquerel (Bq), sendo 1 Bq igual a um decaimento por segundo, não importando o tipo de radiação ionizante que produziu o decaimento. Uma unidade de atividade radioativa mais antiga é o Curie (Ci). Qual a relação entre o Becquerel e o Curie?

Outra unidade de dose absorvida é o rad, do inglês radiation absorved dose, ou dose de radiação absorvida. O Gray (Gy) é a unidade padrão da dose absorvida no sistema SI. A relação entre essas duas unidades é dada por:

A medida padrão no Sistema Internacional (SI) de unidades para a dose de radiação absorvida por um indivíduo é o gray (Gy), sendo 1 gray equivalente a 1 Joule de energia de radiação ionizante absorvida por 1kg de massa irradiada. A esse respeito, assinale a alternativa correta.

Radionuclídeos são isótopos de um determinado elemento químico que sofrem um processo espontâneo de decaimento ou desintegração nuclear pelo qual emitem uma ou mais partículas radioativas e se transformam em um nuclídeo diferente. Existem duas medidas principais do tempo de sobrevivência de um tipo particular de radionuclídeo. A meia-vida T1/2 representa o tempo necessário para que __________; enquanto que a vida-média  representa o tempo necessário para que __________.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima

Isótopos de um determinado tipo de elemento químico são átomos do elemento químico que têm o mesmo número de __________ e número de __________ diferentes. Em geral, quanto maior o número de __________, maior a possibilidade de o isótopo ser radioativo. O decaimento dos __________ permite a emissão de partículas radioativas e a emissão de radiação ionizante pelo núcleo do átomo.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima.

No dia 13 de setembro de 1987, ocorreu em Goiânia o maior acidente radioativo do país, quando uma cápsula com material radioativo foi retirada indevidamente, por catadores de papel em busca de sucata, de um aparelho utilizado para fazer radioterapia. É correto afirmar que, nesse acidente, o elemento radioativo e o isótopo que causaram alguns óbitos e vários danos à saúde de diversos seres vivos foram o:

O princípio da dualidade onda-partícula aplica-se a todas as partículas quânticas. Ele foi proposto em 1924, por Louis de Broglie, estabelecendo que uma partícula de matéria com momento linear p (módulo do momento linear) tem uma onda de matéria associada ao movimento da partícula, sendo o comprimento de onda λ dessa onda de matéria associada igual a:

Um dos primeiros modelos atômicos bem-sucedidos para o átomo de Hidrogênio foi o modelo de Bohr, proposto em 1913, para explicar observações experimentais sobre os níveis de energia do átomo de Hidrogênio, as quais não eram explicadas pela Física Clássica. É correto afirmar que, de acordo com o modelo de Bohr:

Uma placa metálica de potássio é irradiada por um feixe de luz violeta com comprimento de onda λ = 400nm, gerando fotoelétrons pelo efeito fotoelétrico. A função trabalho da superfície de potássio vale: Φ = 2,2eV. A energia dos fótons luminosos incidentes é conhecida: E = hf = 3,1eV, onde h (= 6,63x10-34 Js) é a constante de Planck e f é a frequência da radiação luminosa incidente (f = c/λ), sendo c = 3x10⁸ m/s a velocidade da luz no vácuo. A energia cinética máxima K_max dos fotoelétrons ejetados da superfície metálica será de:

O microscópio de tunelamento é um dispositivo de formação de imagens em nível atômico, capaz de formar a imagem de superfície de materiais com resolução muito maior que os microscópios ópticos e eletrônicos usuais. O princípio de funcionamento desse microscópio se baseia na possibilidade de os elétrons sofrerem __________ na agulha metálica que forma a sonda do microscópio.

Assinale a alternativa na qual se encontra o item que completa corretamente a lacuna acima.

Em física atômica, representamos um determinado elemento químico da tabela periódica pelo símbolo ^AX_Z. Cada grupo de elementos de uma determinada coluna da tabela periódica tem propriedades físicas e químicas semelhantes, por isso são agrupados em grupos ou famílias. Os símbolos Z, X e A significam, respectivamente:

O raio-X convencional é particularmente útil para imagens de vasos sanguíneos e tecidos moles, como órgãos internos e músculos. Quando atravessam o corpo do paciente, uma fração da energia do feixe de raios-X é absorvida pelos tecidos, ocorrendo atenuação do feixe de raios-X, a qual depende do tipo de tecido. O osso (com atenuação muito alta), os pulmões (que contêm ar) e outros tecidos aparecem, respectivamente, nas seguintes cores:

A técnica de Tomografia Computadorizada (TC) é uma importante técnica de imagem médica, muito utilizada, por exemplo, em unidades de emergência, por fornecer muito rapidamente informações vitais de diagnóstico. A figura abaixo mostra a parte mais importante de um aparelho de TC: uma estrutura circular giratória contendo um tubo de raios-X (1) montado em um lado e um detector de raios-X (2), do outro lado da estrutura. Um feixe de raios-X cônico gira o tubo de raios-X e o detector em torno do paciente. Enquanto o dispositivo gira, milhares de imagens do paciente podem ser obtidas em uma única rotação completa, resultando em uma imagem da seção transversal completa do corpo do paciente. Com esses dados é possível criar uma imagem tridimensional (3D) do corpo do paciente, além de visões em ângulos diferentes. Qual parte de um aparelho de TC é mostrado na figura abaixo?

A descoberta dos raios-X foi feita pelo físico alemão Wilheelm Conrad Rontgen, em 1895. Ele verificou nesses raios a propriedade de atravessar materiais de baixa densidade, como músculos e tecidos biológicos, sendo absorvidos por materiais com densidades mais elevadas, como os ossos, por exemplo. Por isso, os raios-X são amplamente utilizados em radiografias. Outras possíveis aplicações recentes dos raios-X são:

O efeito Compton foi descoberto em 1923, fazendo-se incidir um feixe de raios-X em um alvo de átomos de carbono. Os raios-X são uma forma de radiação eletromagnética de alta frequência e pequeno comprimento de onda. Quando os fótons do feixe de raio-X colidem com os elétrons dos átomos de carbono, ocorre um espalhamento desses fótons em diferentes direções em torno do alvo. O efeito Compton é resultado desse espalhamento e confirma a hipótese de Albert Einstein, feita em 1916, de que os fótons da radiação eletromagnética possuem energia e __________.

Assinale a alternativa na qual se encontra o item que completa corretamente a lacuna acima.

Um importante sensor de temperatura, amplamente utilizado nos laboratórios de pesquisa, é o sensor termopar, formado pela junção de dois metais distintos na extremidade do sensor, a qual é submetida ao aquecimento/resfriamento com a finalidade de medir o aumento/diminuição da temperatura, em relação à temperatura de referência do ambiente. O princípio físico que faz o sensor de temperatura termopar funcionar é o efeito:

O silício (Si) é o principal elemento semicondutor conhecido. Para aplicações práticas, os semicondutores devem ser dopados, ou seja, alguns poucos átomos da rede cristalina original do material devem ser removidos e adicionados outros átomos de elementos químicos diferentes, com a finalidade de introduzir elétrons adicionais (semicondutor dopado tipo n) e lacunas ou buracos adicionais (semicondutor dopado tipo p). A inclusão do elemento Alumínio (Al) na matriz de silício (Si) torna o material semicondutor __________, enquanto que a inclusão do elemento Fósforo (P) como dopante na matriz de Silício (Si) torna o material semicondutor ___________.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima.

Os diodos emissores de luz (LEDs) são importantes dispositivos eletrônicos com inúmeras aplicações em iluminação, displays modernos de TV, celulares, computadores, entre outras aplicações. Todo diodo emissor de luz tem uma tensão mínima (tensão de limiar ou de threshold) necessária para iniciar a condução da corrente elétrica e emitir luz. Essa tensão mínima de limiar reflete:

A figura abaixo mostra um fototransistor de três terminais (1, 2 e 3). O fototransistor é um importante sensor de luminosidade que utiliza o efeito fotoelétrico para permitir a variação da resistência elétrica do dispositivo semicondutor em função da intensidade luminosa incidente no sensor. Os terminais 1, 2 e 3 na figura abaixo indicam, respectivamente: