Questões de Concurso

A partir das equações de Maxwell, encontre o campo magnético, no vácuo, sabendo que nesse mesmo ambiente existe um campo elétrico (E), no vácuo, com valor correspondente a: , onde E₀ é β são constantes. 

Com o surgimento da Física Quântica, diversos modelos foram sugeridos e a física experimental nunca se fez tão presente na colaboração e solução dos problemas encontrados. Explicar a natureza do espectro do hidrogênio, no início do século XX, era um dos principais problemas. Em 1906, o Físico Theodore Lyman descobre, experimentalmente, a primeira linha espectral resultante da emissão do átomo de hidrogênio. Esse feito proporcionou outros estudos, como as séries Balmer e Paschen, assim como a equação de Rydberg que explicou as linhas espectrais encontradas, e introduziu a chamada constante de Rydberg (R). Já em 1913, Niels Bohr produziu sua teoria atômica e, com isso, foi possível comparar sua teoria com a equação de Rydberg, mostrando perfeita sintonia. Assim, considerando um átomo de hidrogênio estacionário emitindo um fóton correspondente à primeira linha da série Lyman, podemos afirmar que a energia (E) desse fóton corresponde a:

No espaço livre, a densidade de carga elétrica ρ_E e a densidade de corrente elétrica J_E são nulas. Nesta situação, fica destacada uma simetria entre o campo elétrico E e o campo magnético B nas equações de Maxwell. Por outro lado, quando ρ_E e J_E são diferentes de zero, esta simetria não é evidente. No entanto, caso existissem cargas magnéticas e, por sua vez, densidades de correntes magnéticas, tal simetria seria recuperada. Neste contexto, na presença de cargas magnéticas e densidades de correntes magnéticas, qual das seguintes equações de Maxwell estariam INCORRETAS? (Dado: μ_º é a permeabilidade magnética no vácuo e ε_º é a permissividade elétrica no vácuo.)

Em um laboratório de pesquisa (referencial R), uma partícula apresenta velocidade u = (0,3c)i + (0,4c) j (onde u representa o vetor velocidade e i e j são os vetores diretores). Neste mesmo laboratório, um referencial R' se move com velocidade v = (0,5c)i conforme a figura a seguir. 

Diante dos fatos (e dos dados), podemos AFIRMAR que o módulo da velocidade da partícula, na direção x, e em relação ao referencial R', corresponde a aproximadamente: (Dados: c = 300.000 km/s).

A energia relacionada à massa m de um objeto é chamada de energia de repouso E₀ e é obtida a partir da famosa equação E₀ = m.c², onde c é a velocidade da luz no vácuo. Assim, suponha que a energia associada a um grão de feijão de massa m = 0,2 g seja usada para movimentar um carro. Sabendo que este carro percorre 15 km a cada litro de combustível usado e que cada litro de combustível pode fornecer uma energia equivalente a 4.10⁸ J, é correto AFIRMAR que, usando a energia proveniente do grão de feijão, o carro pode trafegar por até:
(Dado: use c = 3.10⁸ m/s.)