Questões de Concurso Público IF Sul Rio-Grandense 2021 para Professor - Física

Um determinado circuito elétrico apresenta um capacitor de placas paralelas com raio de 10cm, ligado a uma fonte de força eletromotriz alternada com  = 127 V, sendo que a fem é dada por , onde  = 377 rad/s, conforme a figura abaixo.
A equação que estabelece a corrente de deslocamento no capacitor está associada a uma das equações de Maxwell, mais especificamente à lei de Ampère-Maxwell.

Sendo que  = 8,85 x 10^-12F/m e  = 1,257 x 10^-6H/m sabendo-se que o valor máximo de variação do fluxo elétrico com o tempo vale  = 0,12 x 10⁶V.m/s, o valor máximo da corrente de deslocamento é de

Em 1923, Arthur Compton realizou um experimento que constava de provocar oespalhamento de raios X, em um alvo de carbono, e verificar o ângulo de espalhamento doraio X, bem como seu comprimento de onda (λ'), sendo que seus resultados estãoapresentados na figura abaixo. 

Fonte: (Halliday,D.; Resnick, R.; Walker, J. Fundamentos de Física, V.4.).
A partir da observação dos raios espalhados, foi possível se estabelecer algumas conclusões:
I. Foi detectado um comprimento de onda (λ') de aproximadamente 71pm do raio X espalhado, praticamente o mesmo do raio X incidente, que se associou ao espalhamento do raio X por elétrons fortemente ligados aos núcleos de carbono do alvo. Portanto, é necessário considerar a massa do átomo de carbono no comprimento de onda de Compton, o que produz um deslocamento de λ praticamente imperceptível. II. Podem-se analisar os dados considerando que o feixe de raio X é uma onda eletromagnética e, portanto, deveria produzir oscilações nos elétrons do carbono com a mesma frequência da onda incidente. Dessa forma, as medidas apresentaram dois comprimentos distintos dos raios X espalhados em função da diferença de energia de ligação entre os elétrons em distintas camadas 1s², 2s² e 2p². III. O fato de ser detectado raio X espalhado com comprimentos de onda menores do que o raio X incidente implica um espalhamento dos fótons do raio X com menor energia, pois os elétrons (considerados inicialmente estacionários no modelo) entram em movimento, o que significa que parte da energia do fóton foi transferida para os elétrons.
Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

No estudo da estrutura dos núcleos atômicos, uma grandeza fundamental para compreender os processos de fissão e fusão nuclear é a energia de ligação por núcleon. Considerando a massa do próton como 1,007 unidades de massa atômica (u), a massa do nêutron de 1,008 unidades de massa atômica e 1u = 1,660 x 10^-27 kg, determine a energia de ligação por núcleon do Plutônio ²³⁹Pu. A massa do Plutônio vale 239,052u, e no seu núcleo existem 94 prótons e 145 nêutrons. Considere c² = 931,5 x 10⁶eV/u  (utilize todos os números das grandezas informadas).

Um casal de irmãos gêmeos tem 30 anos de idade cada um e são cientistas. Num determinado momento, um deles realiza uma viagem espacial, numa espaçonave que atinge rapidamente a velocidade de 0,8 c (desconsidere, portanto, os instantes iniciais e finais de aceleração durante a viagem). O tempo estimado para se chegar ao local desejado, pensado no referencial da Terra, é de 1 ano. A viagem é realizada e, ao retornar, os gêmeos se encontram. 
Qual a diferença de idade entre os gêmeos após essa viagem?

No processo de compreensão da estrutura fundamental da matéria, as partículas e antipartículas foram sendo descobertas e classificadas considerando algumas características. Diz-se que os nomes Hádrons, Léptons, Férmions, Bósons, Mésons e Bárions possibilitam uma forma de organizar essas partículas.
A partir da classificação apresentada acima, afirma-se que