Questões de Concurso Público UFMG 2023 para Físico
Foram encontradas 18 questões
Q2297500
Física
A figura 1 mostra esquematicamente a variação da pressão com o volume para um gás real em várias
temperaturas, sendo T1 > T2 > T3 > T4 > T5.
Assinale V (verdadeiro) ou F (falso) diante de cada afirmativa a seguir.
( ) As curvas 1 e 2 seguem a Lei de Boyle para um gás ideal.
( ) O ponto P é conhecido como Ponto Triplo
( ) O ponto N é chamado de Ponto Crítico.
( ) O material no ponto Q está em estado líquido.
Assinale a alternativa com a sequência correta.
Assinale V (verdadeiro) ou F (falso) diante de cada afirmativa a seguir.
( ) As curvas 1 e 2 seguem a Lei de Boyle para um gás ideal.
( ) O ponto P é conhecido como Ponto Triplo
( ) O ponto N é chamado de Ponto Crítico.
( ) O material no ponto Q está em estado líquido.
Assinale a alternativa com a sequência correta.
Q2297502
Física
Texto associado
A figura 3 mostra diversas quantidades relevantes de um gás em diferentes graus de vácuo.
ROTH, Alexander. Vacuum technology. Amsterdam: North-Holland, 1979, p. 2.
Em um microscópio eletrônico, um emissor de elétrons é mantido em cerca de 2000 K e libera termo
elétrons. Um conjunto adequado de potenciais polarizadores, bobinas eletromagnéticas e colimadores
produz, então, um feixe de elétrons. Esse feixe é levado a incidir sobre uma amostra e imagens dos
elétrons espalhados podem ser obtidas.
Considere as afirmativas I e II, e as afirmativas III e IV, a seguir.
I. Esse conjunto deve estar necessariamente em vácuo,
PARA QUE
II. A amostra não se contamine.
III. A pressão de trabalho deve ser necessariamente menor que 10-8 N/m2 ,
POIS ASSIM
IV. Os elétrons se deslocam sem sofrer espalhamento pelo gás residual no microscópio.
A respeito dessas afirmativas, assinale a alternativa correta.
Considere as afirmativas I e II, e as afirmativas III e IV, a seguir.
I. Esse conjunto deve estar necessariamente em vácuo,
PARA QUE
II. A amostra não se contamine.
III. A pressão de trabalho deve ser necessariamente menor que 10-8 N/m2 ,
POIS ASSIM
IV. Os elétrons se deslocam sem sofrer espalhamento pelo gás residual no microscópio.
A respeito dessas afirmativas, assinale a alternativa correta.
Q2297503
Física
Texto associado
A figura 3 mostra diversas quantidades relevantes de um gás em diferentes graus de vácuo.
ROTH, Alexander. Vacuum technology. Amsterdam: North-Holland, 1979, p. 2.
Em uma câmara de vácuo, uma placa de vidro de 10 mm x 10 mm é colocada a uma distância de 300
mm de uma fonte puntual de Ag, mantida a 1300 K. A pressão de vapor de prata nessa temperatura é
da ordem de 1 Pa. A pressão de trabalho na câmara é 10-4 Pa. Um filme de Ag de 100 nm é depositado
a uma taxa de 1 nm/s, nessas condições. A pressão parcial de O2
foi estimada em 10-6 Pa. A densidade
da Ag é de 10,49 g/cm3
e o seu peso molecular é igual a 107,8 g/mol.
Constante de Avogadro = 6,02 x 1023/mol
A partir desses dados, a contaminação do filme de prata por oxigênio é
Constante de Avogadro = 6,02 x 1023/mol
A partir desses dados, a contaminação do filme de prata por oxigênio é
Q2297504
Física
A figura 4, a seguir, é utilizada no estudo de estruturas cristalinas. Supondo-se que tal figura se estende
infinitamente no plano, ela representa uma estrutura cristalina em 2 dimensões, composta de uma rede
por pontos, uma base e um conjunto de operações de simetria.
HAMMOND, Christopher. The basics of crystallography and diffraction. 3ª ed. Oxford: Oxford University Press, International Union of Crystallography, 2009, p. 81.
Em relação às operações de simetria presentes nessa figura, é correto afirmar que ocorrem
HAMMOND, Christopher. The basics of crystallography and diffraction. 3ª ed. Oxford: Oxford University Press, International Union of Crystallography, 2009, p. 81.
Em relação às operações de simetria presentes nessa figura, é correto afirmar que ocorrem
Q2297505
Física
As figuras 4.1, 4.2 e 4.3, a seguir, são excertos da figura 4.
Em relação a essas figuras, assinale V para (verdadeiro) ou F para (falso):
( ) A figura 4.1 representa uma célula unitária e, através de operações de simetrias de rotação e translação, é possível recriar a figura 4 em um plano infinito.
( ) A figura 4.2 representa uma célula unitária e, através de operações de simetrias de rotação e translação é possível recriar a figura 4 em um plano infinito.
( ) A figura 4.3 representa uma célula unitária e através de operações de simetrias de rotação e translação é possível recriar a figura 1 em um plano infinito.
A sequência correta é:
Q2297506
Física
Em um microscópio eletrônico de varredura, um feixe de elétrons de 15 kV incide e interage com os
átomos de uma amostra, gerando elétrons e fótons de diversas energias. A figura 5 apresenta um
espectro de energia dispersiva de raio-X que capta e conta os fótons em função da energia.
Leia a tabela de energias de ionização (valores de energia em keV), na próxima página.
De acordo com essa tabela, podemos identificar os elementos presentes na amostra.
Dessa forma, é correto afirmar que os elementos presentes são:
Leia a tabela de energias de ionização (valores de energia em keV), na próxima página.
De acordo com essa tabela, podemos identificar os elementos presentes na amostra.
Dessa forma, é correto afirmar que os elementos presentes são:
Q2297507
Física
Texto associado
A figura 6 mostra um conjunto de espectros de estrelas na faixa do visível e infravermelho próximo. São estrelas denominadas “de sequência principal”.
D. R. Silva, M. E. Cornell. The Astrophysical Journal Supplement Series, 81, 1992, p. 874.
A expressão empírica de Rydberg-Ritz prevê os comprimentos de onda das linhas espectrais
elementares:
onde m e n são inteiros, e R é a constante de Rydberg.
A constante de Rydberg para o hidrogênio, RH, é igual a 1,096776 x 107 m-1.
As 3 primeiras transições de absorção devido a hidrogênio nos espectros mostrados são, respectivamente, em torno de
onde m e n são inteiros, e R é a constante de Rydberg.
A constante de Rydberg para o hidrogênio, RH, é igual a 1,096776 x 107 m-1.
As 3 primeiras transições de absorção devido a hidrogênio nos espectros mostrados são, respectivamente, em torno de
Q2297509
Física
Considere os diagramas e figuras a seguir.
Disponível em: http://www.astrosurf.com/luxorion/report-aberrations.htm. Acesso em: 14 de ago. 2023.
Em sistemas ópticos, na presença de qualquer tipo de lente, a radiação incidente interage com o sistema óptico e é modificado por ele. As figuras 7, 8, 9 e 10 mostram os tipos mais comuns de modificação da radiação incidente, que são: aberração esférica, astigmatismo, coma e difração.
Relacione as modificações com as figuras.
MODIFICAÇÕES
1. Aberração esférica
2. Astigmatismo
3. Coma
4. Difração
FIGURAS
( ) Figura 7
( ) Figura 8
( ) Figura 9
( ) Figura 10
Assinale a sequência correta.
Q2297510
Física
Uma balança de corrente é mostrada na figura 11 onde o campo magnético B no centro da bobina
exerce uma força sobre um fio reto de uma espira de largura 
e comprimento α , através do qual passa
uma corrente I. Esta força pode ser escrita como 
Tal força produz um torque T em
relação ao seu eixo de rotação 
.
Para manter a espira nivelada horizontalmente, deve-se produzir um torque com sentido oposto, o que pode ser feito colocando-se um objeto de massa m sobre a haste da balança, a uma distância do eixo de rotação de forma que se satisfaça a relação
CAMPOS, Agostinho Aurélio Garcia; ALVES, Elmo Salomão; SPEZIALI, Nivaldo Lúcio. Física experimental básica na universidade. 3ª ed. Belo Horizonte, 2018, p. 100. https://sites.google.com/view/febu/home.
A corrente da bobina foi ajustada para Io = (1,50 ± 0,01) A. Foram medidos pares de dados I versus X mostrados na figura 12 abaixo.
As dimensões da espira são l = (5,9 ± 0,1) cm e α = (12,8 ± 0,1) cm; e sua massa m = (0,62 ± 0.05) g.
Considerando a aceleração gravitacional g = (9,78 ± 0,05) m/s2 , é correto afirmar que o campo magnético no centro da bobina é
e comprimento α , através do qual passa
uma corrente I. Esta força pode ser escrita como Tal força produz um torque T em
relação ao seu eixo de rotação . Para manter a espira nivelada horizontalmente, deve-se produzir um torque com sentido oposto, o que pode ser feito colocando-se um objeto de massa m sobre a haste da balança, a uma distância do eixo de rotação de forma que se satisfaça a relação
CAMPOS, Agostinho Aurélio Garcia; ALVES, Elmo Salomão; SPEZIALI, Nivaldo Lúcio. Física experimental básica na universidade. 3ª ed. Belo Horizonte, 2018, p. 100. https://sites.google.com/view/febu/home.
A corrente da bobina foi ajustada para Io = (1,50 ± 0,01) A. Foram medidos pares de dados I versus X mostrados na figura 12 abaixo.
As dimensões da espira são l = (5,9 ± 0,1) cm e α = (12,8 ± 0,1) cm; e sua massa m = (0,62 ± 0.05) g.
Considerando a aceleração gravitacional g = (9,78 ± 0,05) m/s2 , é correto afirmar que o campo magnético no centro da bobina é
Q2297511
Física
Um monocristal de ouro é cúbico de face centrada, com os parâmetros de rede a = 4,08 angstrons
e α = β = γ = 90º .
Assinale V (verdadeira) ou F (falsa) para as seguintes afirmativas:
( ) O valor do volume da célula primitiva é 16,98 (angstrons)3 .
( ) O valor do volume da célula primitiva é 67,92(angstrons)3 .
( ) Os átomos de ouro estão localizados nas arestas do cubo.
( ) Os átomos de ouro estão localizados nas arestas e nas faces do cubo.
( ) A célula unitária possui 2 átomos de ouro.
( ) A célula unitária possui 4 átomos de ouro.
( ) A célula unitária possui 8 átomos de ouro.
A sequência correta é:
Assinale V (verdadeira) ou F (falsa) para as seguintes afirmativas:
( ) O valor do volume da célula primitiva é 16,98 (angstrons)3 .
( ) O valor do volume da célula primitiva é 67,92(angstrons)3 .
( ) Os átomos de ouro estão localizados nas arestas do cubo.
( ) Os átomos de ouro estão localizados nas arestas e nas faces do cubo.
( ) A célula unitária possui 2 átomos de ouro.
( ) A célula unitária possui 4 átomos de ouro.
( ) A célula unitária possui 8 átomos de ouro.
A sequência correta é:
Q2297512
Física
Em um arranjo óptico, como mostrado na figura 13, duas ondas de comprimento de onda de 500 nm
percorrem uma distância de x = 0 até x = 100 cm. Uma onda se propaga somente no ar; a outra, em
um certo momento, atravessa uma cubeta de vidro contendo um líquido. Em x = 0 e t = 0, a onda tem
amplitude máxima. Os índices de refração da cubeta e do líquido são, respectivamente, 1,5 e 1,2. A
espessura d das paredes da cubeta é igual a 0,5 cm; e a largura interna da cubeta é de 10cm. Considere
o índice de refração do ar igual ao do vácuo e também o número de onda kv.
HECHT, Eugene. Optics. 4th Ed.: Addison-Wesley Publishing, 2002, p. 321. (Adaptado).
Assinale V (verdadeira) ou F (falsa) para as afirmações abaixo:
( ) As equações de onda podem ser inicialmente escritas como: y (x,t) = yo sen ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 1,57).
( ) As equações de onda podem ser inicialmente escritas como: y (x,t) = yo cos ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 1,57).
( ) A diferença de caminho óptico, após a onda atravessar a cubeta, é de 0,025 ko .
( ) Depois de passar pela cuba, as ondas devem ser escritas como: Y (x,t) = yo sen ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 0,025).
A sequência correta é:
HECHT, Eugene. Optics. 4th Ed.: Addison-Wesley Publishing, 2002, p. 321. (Adaptado).
Assinale V (verdadeira) ou F (falsa) para as afirmações abaixo:
( ) As equações de onda podem ser inicialmente escritas como: y (x,t) = yo sen ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 1,57).
( ) As equações de onda podem ser inicialmente escritas como: y (x,t) = yo cos ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 1,57).
( ) A diferença de caminho óptico, após a onda atravessar a cubeta, é de 0,025 ko .
( ) Depois de passar pela cuba, as ondas devem ser escritas como: Y (x,t) = yo sen ((0,0125nm-1)x – 6 s-1 t + 0,025).
A sequência correta é:
Q2297513
Física
Considere a figura 14 com os mecanismos de formação da barreira Schottky em uma junção metalsemicondutor:
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed, Wiley, 1981, p. 247.
Assinale V para (verdadeira) ou F para (falsa) diante de cada afirmativa a seguir:
( ) Na inexistência de defeitos na superfície do semicondutor, a barreira dependerá da função trabalho do metal.
( ) A barreira Schottky surgirá sempre, porque o metal sempre causa defeitos no semicondutor.
( ) Superfícies semicondutoras ricas em defeitos tornam a barreira independente do metal.
Assinale a sequência correta.
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed, Wiley, 1981, p. 247.
Assinale V para (verdadeira) ou F para (falsa) diante de cada afirmativa a seguir:
( ) Na inexistência de defeitos na superfície do semicondutor, a barreira dependerá da função trabalho do metal.
( ) A barreira Schottky surgirá sempre, porque o metal sempre causa defeitos no semicondutor.
( ) Superfícies semicondutoras ricas em defeitos tornam a barreira independente do metal.
Assinale a sequência correta.
Q2297514
Física
Considere a figura 15 com as situações de polarização de junções Schottky.
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed, Wiley, 1981, p. 249.
Assinale V para (verdadeiro) ou F para (falso) diante das afirmativas a seguir:
( ) Nos casos (a), a barreira não depende da tensão de polarização.
( ) Para polarização reversa severa, ocorrerá tunelamento.
( ) Para polarização reversa, a barreira é definida pela junção.
Assinale a alternativa com a sequência correta.
Q2297515
Física
Na segunda metade do século XIX, E. Abbe, trabalhando com Carl Zeiss em uma pequena fábrica de
microscópios em Jena, propôs o modelo, hoje em dia conhecido como princípio de Abbe, que uma onda
plana incidindo em um objeto situado no plano focal anterior (Σ0 ) de uma lente convergente (Lt
) forma
um padrão de difração no plano focal posterior (Σt
), e a imagem se forma no plano imagem (Σi
) como
mostrado na figura 16. Sendo a onda incidente uma onda plana pode-se utilizar o formalismo de Fourier
na análise e tratamento dos dados no espaço de frequências. O princípio de Abbe tornou-se, então, a
base de diversas técnicas como filtros espaciais e campo claro/campo escuro.
HECHT, Eugene. Optics. Reading, Mass.: Addison-Wesley Publishing, 1987, p. 563.
Assinale se a afirmação é V (verdadeira) ou F (falsa) para as afirmativas abaixo:
( ) A obtenção de imagens com alta resolução espacial depende da informação de alta frequência no plano focal.
( ) Quanto menor a abertura numérica de uma lente objetiva em um microscópio de luz visível, maior a resolução.
( ) Uma imagem de microscopia de campo claro é composta essencialmente por ondas não difratadas.
( ) A microscopia de campo escuro, em microscópios eletrônicos, permite a escolha de imagens com orientação cristalográfica específica.
A sequência correta é:
HECHT, Eugene. Optics. Reading, Mass.: Addison-Wesley Publishing, 1987, p. 563.
Assinale se a afirmação é V (verdadeira) ou F (falsa) para as afirmativas abaixo:
( ) A obtenção de imagens com alta resolução espacial depende da informação de alta frequência no plano focal.
( ) Quanto menor a abertura numérica de uma lente objetiva em um microscópio de luz visível, maior a resolução.
( ) Uma imagem de microscopia de campo claro é composta essencialmente por ondas não difratadas.
( ) A microscopia de campo escuro, em microscópios eletrônicos, permite a escolha de imagens com orientação cristalográfica específica.
A sequência correta é:
Q2297516
Física
Considere a figura 17, em que se apresentam duas situações que favorecem a obtenção de contatos
ôhmicos em dispositivos eletrônicos.
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed, Wiley, 1981, p. 306.
Assinale V para (verdadeira) ou F para (falsa) para as afirmativas a seguir:
( ) No caso (a) pode existir assimetria da curva do módulo da corrente versus a tensão, mesmo que pequena.
( ) Essas estratégias só funcionam para semicondutores tipo n.
( ) No caso (b) o mecanismo principal de injeção de carga será tunelamento.
A sequência correta é:
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed, Wiley, 1981, p. 306.
Assinale V para (verdadeira) ou F para (falsa) para as afirmativas a seguir:
( ) No caso (a) pode existir assimetria da curva do módulo da corrente versus a tensão, mesmo que pequena.
( ) Essas estratégias só funcionam para semicondutores tipo n.
( ) No caso (b) o mecanismo principal de injeção de carga será tunelamento.
A sequência correta é:
Q2297517
Física
Considere que, em um semicondutor intrínseco, com baixa concentração de portadores de carga, a
distribuição de elétrons entre as bandas de valência e de condução pode ser aproximada pela distribuição
de Maxwell-Boltzmann, que pode ser escrita na seguinte forma:
onde N(E) é número de partículas em uma determinada energia E; N é o número total de partículas no sistema; Z é uma função de partição; E0 é um nível de energia de referência; k é a constante de Boltzmann (8,617 × 10-5eV.K-1); e T é a temperatura de equilíbrio.
Sabendo que o band-gap do silício puro é de 1,1 eV, qual é aproximadamente a razão entre o número de elétrons na base da sua banda de condução e no topo da sua banda de valência em uma temperatura de 27 ºC?
onde N(E) é número de partículas em uma determinada energia E; N é o número total de partículas no sistema; Z é uma função de partição; E0 é um nível de energia de referência; k é a constante de Boltzmann (8,617 × 10-5eV.K-1); e T é a temperatura de equilíbrio.
Sabendo que o band-gap do silício puro é de 1,1 eV, qual é aproximadamente a razão entre o número de elétrons na base da sua banda de condução e no topo da sua banda de valência em uma temperatura de 27 ºC?
Q2297518
Física
A partir da teoria cinética, tem-se que as moléculas de um gás mantêm um movimento aleatório e podem
sofrer colisões. Entre duas colisões sucessivas, uma molécula se move em linha reta com velocidade
uniforme. Tal percurso entre duas colisões sucessivas é chamado de Livre Caminho Médio e pode ser
expresso pela equação:
onde λ é o livre caminho médio; d é o diâmetro da molécula; n é a densidade das moléculas no meio (moléculas/m3 ).
Considere uma amostra de oxigênio a 27 ºC e 1 atm (101,3×103 Pa). Calcule o livre caminho médio da molécula de oxigênio, considerando o sistema como um gás ideal e que o tamanho da molécula de oxigênio é de 2,9 Å.
Dados: Constante de Boltzmann k = 1,381×10-23 J.K-1.
O valor calculado é, aproximadamente,
onde λ é o livre caminho médio; d é o diâmetro da molécula; n é a densidade das moléculas no meio (moléculas/m3 ).
Considere uma amostra de oxigênio a 27 ºC e 1 atm (101,3×103 Pa). Calcule o livre caminho médio da molécula de oxigênio, considerando o sistema como um gás ideal e que o tamanho da molécula de oxigênio é de 2,9 Å.
Dados: Constante de Boltzmann k = 1,381×10-23 J.K-1.
O valor calculado é, aproximadamente,
Q2297519
Física
A óptica de elétrons é uma área essencial na construção e no funcionamento de equipamentos de
microscopia e aceleradores de partículas. Nesses sistemas, a fonte de elétrons é muitas vezes baseada
na emissão termiônica, onde um eletrodo (filamento) é aquecido a altas temperaturas e os elétrons são
ejetados e acelerados por um potencial elétrico E0
. Fontes termiônicas apresentam perda de coerência
temporal devido à dispersão em energia (ΔE) do feixe de elétrons emitido. Essa dispersão em energia
indica quão monocromática é a radiação emitida, e apresenta efeitos na resolução de sistemas ópticos
devido à chamada ‘aberração cromática’, ilustrada na figura 18.
Disponível em: https://www.jeol.com/words/semterms/20121024.011200.php. Acesso em: 15 ago. 2023. (Adaptado).
Essa dispersão no plano focal é denominado "círculo de mínima confusão", cujo diâmetro é dado pela equação:
onde d é o diâmetro do “círculo de mínima confusão”; Cc é o coeficiente de aberração cromática da lente; ΔE é a dispersão em energia do feixe de elétrons; E0 é a energia do feixe; e α é o semi-ângulo de convergência na lente. Sobre esses conceitos, assinale (V) para Verdadeiro ou (F) para falso nas afirmações a seguir:
( ) Aumentar a distância focal pode reduzir o efeito da aberração cromática.
( ) Reduzir a energia do feixe de elétrons reduz o efeito da aberração cromática.
( ) Aumentar a energia do feixe aumenta a profundidade de foco do sistema óptico.
( ) Aumentar a temperatura da fonte emissora leva a um aumento na dispersão em energia do feixe, intensificando o efeito da aberração cromática.
( ) Aumentar o tamanho da abertura na lente leva a uma redução no efeito da aberração cromática.
A sequência correta é:
Disponível em: https://www.jeol.com/words/semterms/20121024.011200.php. Acesso em: 15 ago. 2023. (Adaptado).
Essa dispersão no plano focal é denominado "círculo de mínima confusão", cujo diâmetro é dado pela equação:
onde d é o diâmetro do “círculo de mínima confusão”; Cc é o coeficiente de aberração cromática da lente; ΔE é a dispersão em energia do feixe de elétrons; E0 é a energia do feixe; e α é o semi-ângulo de convergência na lente. Sobre esses conceitos, assinale (V) para Verdadeiro ou (F) para falso nas afirmações a seguir:
( ) Aumentar a distância focal pode reduzir o efeito da aberração cromática.
( ) Reduzir a energia do feixe de elétrons reduz o efeito da aberração cromática.
( ) Aumentar a energia do feixe aumenta a profundidade de foco do sistema óptico.
( ) Aumentar a temperatura da fonte emissora leva a um aumento na dispersão em energia do feixe, intensificando o efeito da aberração cromática.
( ) Aumentar o tamanho da abertura na lente leva a uma redução no efeito da aberração cromática.
A sequência correta é:
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