Questões ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR 2022 para Físico - A

Q1928334

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928334 Física

Em um experimento de Young, uma luz plana monocromática de comprimento de onda λ = 600 nm incide na direção normal a uma superfície opaca contendo duas finas fendas paralelas. A distância entre as fendas é d = 50 mm, e coloca-se um anteparo a uma distância L = 2,0 m, como mostrado na Figura abaixo.

Imagem associada para resolução da questão

Imagem associada para resolução da questão

Qual é a distância, em cm, entre o máximo de interferência central (θ = 0°) e próximo máximo adjacente, observados no anteparo?

Dado
Despreze a abertura das fendas comparada a distância entre elas. Tome aproximação de pequenos ângulos: sen θ ≈ tanθ ≈ θ.

A

0,12

B

0,30

C

1,2

D

2,4

E

3,0

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Q1928335

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928335 Física

Um aro circular bem fino, de raio 10 cm e massa total 1,0 kg, desce uma rampa de inclinação de 30° com a horizontal, sem deslizar.
Sabendo-se que o aro é solto a partir do repouso, tal que seu centro de massa está a uma altura de 5,0 m em relação ao solo, qual é a velocidade de centro de massa do aro, em m/s, quando seu centro de massa está a uma altura de 2,5 m do solo?
Dado
g = 10m/s²
Despreze a resistência do ar e a espessura do aro.

A

2,0

B

2,5

C

4,0

D

5,0

E

7,0

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Q1928336

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928336 Física

Um elevador de massa 1,0 ton deve ser capaz de levantar 5,0 ton de carga a uma velocidade de 1,8 km/h.
Qual é a potência mínima requerida para a operação desse elevador, em kW?
Dado
g = 10m/s²

A

10,8

B

30,0

C

54,0

D

90,0

E

108

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Q1928337

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928337 Física

Sobre transições atômicas e moleculares, considere as seguintes afirmações:

I - O efeito Raman acontece quando, ao incidir luz em moléculas, a frequência da radiação espalhada difere daquela incidente (espalhamento inelástico) devido a transições de estado durante o espalhamento.
II - O efeito Zeeman se dá ao se observarem transições atômicas na presença de um campo magnético externo, evidenciando-se pelo desdobramento das linhas espectrais.
III - Mesmo isolado e no vácuo, um átomo em um estado excitado de energia pode sofrer processo de emissão espontânea.

É(São) correta(s) a(s) afirmativa(s)

A

I, apenas

B

III, apenas

C

I e II, apenas

D

II e III, apenas

E

I, II e III

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Q1928338

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928338 Física

Uma partícula pontual de massa m e carga elétrica q é acelerada no vácuo através de um campo eletrostático constante de módulo E.
Sabendo-se que a partícula estava inicialmente em repouso, qual é a sua velocidade após percorrer uma distância L?

Dado
Não considerar efeitos gravitacionais.

A

EL/mq

B

√EL/mq

C

qEL/2m

D

(qEL/m)²

E

√2qEL/m

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Q1928339

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928339 Física

Em um processo de decaimento nuclear, um elétron é emitido no laboratório com uma velocidade de 0,8c (sendo c a velocidade da luz no vácuo). O elétron percorre uma distância de 1,0 m antes de ser detectado.
No referencial de repouso do elétron, quanto tempo passa desde que é produzido até ser detectado, em nano- -segundos?

Dado
c = 3×10⁸ m/s

A

2,5

B

4,2

C

8,0

D

24

E

42

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Q1928340

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928340 Física

Se a energia do quarto nível de um oscilador harmônico quântico vale 28 eV, qual é o valor de energia do estado fundamental desse oscilador, em eV?

A

1/2

B

2

C

3

D

4

E

7

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Q1928341

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928341 Física

Um motorista faz uma viagem de carro saindo da periferia de São Paulo em direção à cidade do Rio de Janeiro, percorrendo uma distância total de 450 km. Na primeira metade do percurso, ele atinge uma velocidade média de 90 km/h, quando então faz uma parada de 75 min. Ao retomar a viagem, na segunda metade do percurso, sua velocidade média é de 60 km/h.
Qual é a razão entre a velocidade média em todo o percurso e aquela que teria tido se ele não houvesse parado?

A

5/9

B

3/5

C

2/3

D

4/5

E

5/6

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Q1928342

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928342 Física

A função de onda de um elétron no primeiro nível de energia de um poço quântico infinito está dada por ψ(x) = A cos(0,5π × 10⁹ x), sendo A uma constante de normalização, e x sendo medido em metros.
Qual é o valor aproximado da energia desse estado, em eV?

Dado
ħc = 0,2 eV.μm (ħ é a constante de Planck reduzida, e c é a velocidade da luz no vácuo); massa do elétron m_e = 0,5 × 10⁶ eV/c²

A

1 × 10^-2

B

1 × 10^-1

C

1

D

1 × 10¹

E

1 × 10²

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Q1928343

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928343 Física

Em um fio retilíneo metálico muito longo, de espessura 0,5 mm, passa um fluxo contínuo de cargas elétricas. A uma distância radial de 0,5 m do eixo do fio, o módulo do campo magnético criado por ele vale 4 μT.
Qual é o valor do campo magnético, em μT, gerado pelo fio, a uma distância radial de 5,0 m do eixo do fio?

Dado
Considere o fio no vácuo e despreze efeitos de borda.

A

0,04

B

0,08

C

0,16

D

0,4

E

0,8

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Q1928344

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928344 Física

A função de partição de um sistema à temperatura T é Z(β), com β = (k_BT)^-1 e k_B sendo a constante de Boltzmann.
A média da energia interna desse sistema é

A

ln Z

B

-∂ (lnZ)/∂ β

C

∂² (lnZ)/∂ β²

D

-∂³ (lnZ)/∂ β³

E

∂⁴ (lnZ)/∂ β⁴

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Q1928345

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928345 Física

A banda proibida em um semicondutor tem a largura de 1,14 eV. Uma impureza é adicionada ao semicondutor, formando um novo nível com energia 0,011 eV acima da banda de valência do semicondutor. Considere as afirmativas a seguir:

I - A impureza, em relação aos elétrons, é aceitadora.
II - A impureza, em relação aos elétrons, é doadora.
III - A condução no semicondutor se dá pela movimentação de buracos.

São verdadeiras APENAS as afirmativas

A

I

B

II

C

III

D

II e III

E

I e III

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Q1928346

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928346 Física

Um sistema formado por N osciladores harmônicos quânticos distinguíveis, cada um com frequência fundamental ω₀, possui energia total E.
Definindo-se m = E/ħω₀ - N/2, onde ħ é a constante de Planck reduzida, o número de estados possíveis desses N osciladores é dado por

A

(N + m)!/m!N!

B

m! (M - 1)!/(m - 1)!N!

C

(N + m - 1)!/m! (N - 1)!

D

(N + m + 1)!/m! (N + 1)!

E

(N + m - 1)!/(m - 1)!N !

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Q1928347

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928347 Física

Um sólido tem seu calor específico C variando com a temperatura, conforme mostrado na Figura.

Imagem associada para resolução da questão

Considere as afirmativas a seguir:

I - O sistema é puramente clássico, pois, em altas temperaturas, o calor específico atinge o valor esperado clássico.
II - O valor do calor específico tendendo a zero para T → 0 mostra que existe uma diferença finita entre a energia do estado fundamental e a do primeiro estado excitado.
III - O sólido não obedece à 3ª Lei da Termodinâmica, pois o calor específico tem um valor nulo em T=0.

É correto o que se afirma APENAS em

A

I

B

II

C

III

D

I e III

E

I e II

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Q1928348

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928348 Física

Seja um sistema de duas partículas onde cada uma pode estar nos estados |0 〉 ou |1 〉 .
A matriz densidade para um estado puro possível é

A

|0,0〉〈0,0|

B

(|0,0〉〈0,0| + |1,1〉〈1,1|)/2

C

(|0,0〉〈0,0| + 2|1,1〉〈1,1|)/3

D

(|0,0〉〈0,0| + 3|1,1〉〈1,1|)/4

E

(|0,0〉〈0,0| + 4|1,1〉〈1,1|)/5

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Q1928349

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928349 Física

Dois gases não ideais monoatômicos A e B, em equilíbrio térmico, têm massas atômicas m_A e m_B e temperaturas T_A e T_B, respectivamente, tais que m_A= μm_B e T_A = T_B/μ.
A razão das velocidades quadráticas médias V_A/ V_B dos gases A e B é

A

μ²

B

μ

C

1

D

μ^-1

E

μ^-2

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Q1928350

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928350 Física

Um anel condutor circular, de resistência total R e raio a, encontra-se em uma região onde a indução magnética tem componente B = B₀ cos(ωt), e sua direção é a direção perpendicular ao plano do anel. O campo oscilante induz uma corrente oscilante no anel.
A amplitude da corrente induzida no anel é

A

π a² B₀ ω / R

B

2 π a B₀ ω / R

C

π R² B₀ ω a

D

π R² B₀ ω² a

E

2 π a R B₀ ω

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Q1928351

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928351 Física

Uma partícula de carga q e velocidade v move-se em uma região onde existem campos elétrico e magnético uniformes: E = (E₀, 0, 0) e B = (0, B₀, 0), respectivamente.
Sabendo-se que a trajetória da partícula é retilínea, e que os efeitos gravitacionais podem ser desprezados, constata-se que a velocidade dessa partícula é proporcional a

A

E₀/B₀ (1, 0, 0)

B

B₀/E₀ (1, 0, 0)

C

E₀/B₀ (0, 1, 0)

D

B₀/E₀ (0, 0, 1)

E

E₀/B₀ (0, 0, 1)

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Q1928352

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928352 Física

Em um gás de elétrons livres, a energia, em função do número de onda k, é dada por E(k) = ħ²k²/(2m), onde ħ e m são constantes físicas. Suponha que os números de onda têm espectro contínuo distribuídos uniformemente. A densidade de estados para um gás em duas dimensões é proporcional a E^a dE, enquanto para um gás em três dimensões é proporcional a E^b dE.
Os valores de a e b são, respectivamente,

A

2 e 2

B

1 e 1

C

0 e 1/2

D

1/2 e 1/4

E

1/4 e 1/8

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Q1928353

Ano: 2022 Banca: CESGRANRIO Órgão: ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR Prova: CESGRANRIO - 2022 - ELETROBRAS-ELETRONUCLEAR - Físico - A |

Q1928353 Física

Em um ponto do espaço definido pelas coordenadas (x, y, z), o potencial escalar é dado por Φ = - E₀ y, e o potencial vetor é dado por Imagem associada para resolução da questão