Questões de Concurso Sobre física

Com relação à natureza ondulatória e corpuscular da matéria e à teoria quântica da radiação eletromagnética, julgue o item que se segue.

Para que o fenômeno de difração ocorra quando um elétron atravessa uma fenda, é necessário que a ordem de grandeza do tamanho da fenda seja de p/h, em que h é a constante de Planck e p, o momento linear do elétron.

        No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron pode estar somente em certas órbitas circulares em torno do próton. Para essas órbitas permitidas, o momento angular é determinado por L = n×h/2π, em que n é um número inteiro e h = 4,136 × 10^-15 eV×s é a constante de Planck. As energias dessas órbitas são dadas por E_n = -E₀/n² , em que E₀ = 13,6 eV é a energia do estado fundamental. Tendo como referência essas informações e considerando 3,0 × 10₈ m/s como a velocidade da luz, julgue o item, seguinte. É possível ionizar um átomo de hidrogênio no estado fundamental se a ele é fornecida uma energia de 14 eV.

         No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron pode estar somente em certas órbitas circulares em torno do próton. Para essas órbitas permitidas, o momento angular é determinado por L = n×h/2π, em que n é um número inteiro e h = 4,136 × 10^-15 eV×s é a constante de Planck. As energias dessas órbitas são dadas por E_n = -E₀/n² , em que E₀ = 13,6 eV é a energia do estado fundamental. Tendo como referência essas informações e considerando 3,0 × 10₈ m/s como a velocidade da luz, julgue o item, seguinte. Considerando-se que a frequência de radiação na região do ultravioleta está entre 10¹⁵ Hz e 10¹⁶ Hz , é correto afirmar que, quando um elétron decai do nível de energia n = 2 para o nível de energia fundamental n = 1, é emitida uma radiação eletromagnética ultravioleta.

No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron pode estar somente em certas órbitas circulares em torno do próton. Para essas órbitas permitidas, o momento angular é determinado por L = n×h/2π, em que n é um número inteiro e h = 4,136 × 10^-15 eV×s é a constante de Planck. As energias dessas órbitas são dadas por E_n = -E₀/n² , em que E₀ = 13,6 eV é a energia do estado fundamental. Tendo como referência essas informações e considerando 3,0 × 10₈ m/s como a velocidade da luz, julgue o item, seguinte. Existe um raio máximo permitido para as órbitas circulares de um elétron no modelo de Bohr.

        A figura I ilustra a situação em que uma barra homogênea de tamanho L encontra-se inicialmente em repouso em um referencial inercial R. Em um momento posterior, conforme mostrado na figura II, a barra separa-se em duas barras menores e iguais, que se deslocam em sentidos contrários com igual velocidade, em um processo que conserva a energia da barra.

Considerando essas informações e os princípios da relatividade especial e a transformação de Lorentz, julgue o próximo item.

A massa de repouso da barra na figura I é maior que a soma das massas de repouso das barras na figura II.

        A figura I ilustra a situação em que uma barra homogênea de tamanho L encontra-se inicialmente em repouso em um referencial inercial R. Em um momento posterior, conforme mostrado na figura II, a barra separa-se em duas barras menores e iguais, que se deslocam em sentidos contrários com igual velocidade, em um processo que conserva a energia da barra.

Considerando essas informações e os princípios da relatividade especial e a transformação de Lorentz, julgue o próximo item.

Em relação ao referencial R, a soma dos tamanhos das duas barras na figura II é maior que L.

        A figura I ilustra a situação em que uma barra homogênea de tamanho L encontra-se inicialmente em repouso em um referencial inercial R. Em um momento posterior, conforme mostrado na figura II, a barra separa-se em duas barras menores e iguais, que se deslocam em sentidos contrários com igual velocidade, em um processo que conserva a energia da barra.

Considerando essas informações e os princípios da relatividade especial e a transformação de Lorentz, julgue o próximo item.

Para o referencial próprio no pedaço da barra que se move para a esquerda, na figura II, as duas partes da barra terão o mesmo tamanho.

        A figura precedente mostra o esquema básico de um experimento de fenda dupla de Young, em que frentes de onda plana incidem sobre duas fendas bem estreitas. Após atravessar as fendas, as frentes de onda incidem em um anteparo a uma distância D das fendas. Na figura, r₁ e r₂ são as distâncias entre cada uma das fendas e um ponto P no anteparo e d é a distancia entre as fendas.

Tendo como referência essas informações, julgue o seguinte item.

A localização y dos máximos de intensidade da onda no anteparo não depende do comprimento de onda da onda incidente.

        A figura precedente mostra o esquema básico de um experimento de fenda dupla de Young, em que frentes de onda plana incidem sobre duas fendas bem estreitas. Após atravessar as fendas, as frentes de onda incidem em um anteparo a uma distância D das fendas. Na figura, r₁ e r₂ são as distâncias entre cada uma das fendas e um ponto P no anteparo e d é a distancia entre as fendas.

Tendo como referência essas informações, julgue o seguinte item.

Não existe posição y no anteparo onde a intensidade da onda é nula.

A figura precedente mostra o esquema básico de um experimento de fenda dupla de Young, em que frentes de onda plana incidem sobre duas fendas bem estreitas. Após atravessar as fendas, as frentes de onda incidem em um anteparo a uma distância D das fendas. Na figura, r₁ e r₂ são as distâncias entre cada uma das fendas e um ponto P no anteparo e d é a distancia entre as fendas.

Tendo como referência essas informações, julgue o seguinte item.

Quando a diferença r₁ - r₂ é três vezes maior que o comprimento de onda da onda incidente, ocorre, no correspondente ponto y, uma interferência totalmente construtiva entre as ondas representadas pelos dois raios.

A figura apresentada ilustra a situação em que um raio de luz monocromática incide na fronteira entre dois meios dielétricos diferentes, sendo parte desse raio refratada e outra parte refletida. Os índices de refração dos meios dielétricos são n₂ = 1,5 e n₁ = 1. Considerando essas informações, julgue o item subsequente. A velocidade de propagação da onda refletida é a mesma da onda incidente.

        A figura apresentada ilustra a situação em que um raio de luz monocromática incide na fronteira entre dois meios dielétricos diferentes, sendo parte desse raio refratada e outra parte refletida. Os índices de refração dos meios dielétricos são n₂ = 1,5 e n₁ = 1. Considerando essas informações, julgue o item subsequente. A frequência do raio refratado é menor que a frequência do raio refletido.

        A figura apresentada ilustra a situação em que um raio de luz monocromática incide na fronteira entre dois meios dielétricos diferentes, sendo parte desse raio refratada e outra parte refletida. Os índices de refração dos meios dielétricos são n₂ = 1,5 e n₁ = 1. Considerando essas informações, julgue o item subsequente. A velocidade de propagação do raio refratado é 2/3 da velocidade da luz no vácuo.

Ondas sonoras e eletromagnéticas são processos ondulatórios que têm características comuns entre si, embora representem fenômenos físicos completamente diferentes. Com relação a esses processos ondulatórios, julgue o item seguinte.

Tanto as ondas eletromagnéticas quanto as ondas sonoras são processos de oscilação de grandezas físicas escalares, que se propagam no espaço.

Ondas sonoras e eletromagnéticas são processos ondulatórios que têm características comuns entre si, embora representem fenômenos físicos completamente diferentes. Com relação a esses processos ondulatórios, julgue o item seguinte.

Como a velocidade da luz é independente do referencial inercial na qual é medida, a luz não sofre o efeito Doppler, como ocorre com a onda sonora.

Ondas sonoras e eletromagnéticas são processos ondulatórios que têm características comuns entre si, embora representem fenômenos físicos completamente diferentes. Com relação a esses processos ondulatórios, julgue o item seguinte. Tanto as ondas eletromagnéticas como as ondas sonoras podem apresentar o fenômeno de refração quando atravessam a fronteira entre dois meios diferentes.

        

A figura precedente ilustra a situação em que um bloco, preso a uma mola, pode se deslocar sobre uma superfície horizontal lisa e sem atrito. O bloco tem massa m igual a 0,25 kg e, quando em movimento, a sua posição varia conforme a função x(t) a seguir.
 x(t) = (2,0 m) × cos[(4 rad/s) t + 2π/3 rad]

Tendo como referência essas informações e assumindo 3,14 como o valor de π, julgue o item subsecutivo.
O movimento do bloco é periódico e o seu período é superior a 1,50 s.

         A figura precedente ilustra a situação em que um bloco, preso a uma mola, pode se deslocar sobre uma superfície horizontal lisa e sem atrito. O bloco tem massa m igual a 0,25 kg e, quando em movimento, a sua posição varia conforme a função x(t) a seguir.  x(t) = (2,0 m) × cos[(4 rad/s) t + 2π/3 rad] Tendo como referência essas informações e assumindo 3,14 como o valor de π, julgue o item subsecutivo. A força (F) que a mola exerce sobre o bloco obedece à lei de Hooke e é descrita matematicamente pela relação F(x) = -4xN.

         A figura precedente ilustra a situação em que um bloco, preso a uma mola, pode se deslocar sobre uma superfície horizontal lisa e sem atrito. O bloco tem massa m igual a 0,25 kg e, quando em movimento, a sua posição varia conforme a função x(t) a seguir.  x(t) = (2,0 m) × cos[(4 rad/s) t + 2π/3 rad] Tendo como referência essas informações e assumindo 3,14 como o valor de π, julgue o item subsecutivo. Quando a velocidade do bloco é 6 m/s, a energia potencial elástica da mola é a menor possível.

        As figuras I e II precedentes mostram um esquema experimental em que se utiliza a força elástica de uma mola para a determinação da força magnética gerada por uma corrente elétrica I_B que circula em um par de bobinas. Uma espira quadrada, de aresta L, está posicionada no centro das bobinas. Na figura I, que mostra a visão lateral do esquema, d é o diâmetro de cada bobina, é a distância entre as bobinas, l₀ é o comprimento da d 2 mola devido ao peso da espira no seu suporte e l, o comprimento da mola quando uma corrente i passa pela espira. Na figura II, que mostra uma visão frontal, z é o vão superior da espira quadrada. Considerando essas informações e as figuras apresentadas, julgue o próximo item. Se aumentar a distância entre essas bobinas, o campo magnético resultante também aumenta.