Questões de Concurso Para if-to

Em 1914, James Franck e Gustav Hertz realizaram um experimento que evidenciou a existência de níveis de energia nos átomos. Eles estudaram o movimento de elétrons, impulsionados por um campo elétrico, em um gás de mercúrio. Quando a energia cinética dos elétrons era igual ou superior a um determinado valor, o gás emitia luz ultravioleta.
Julgue cada a afirmativa seguinte como verdadeira (V) ou falsa (F):

I. Átomos podem ser excitados sem perder elétrons.
II. Átomos podem ter sua energia elevada por colisões com elétrons.
III. O consequente decaimento para níveis mais baixos de energia faz o átomo emitir fótons.

Marque uma alternativa como resposta:

A figura seguinte mostra uma placa metálica fixada a um eletroscópio de folha de ouro. Quando um feixe de luz ultravioleta incide sobre a placa, a folha de ouro do eletroscópio inclina-se, como mostra a figura. Se a luz ultravioleta for bloqueada, a folha de ouro volta à posição vertical.


Fonte: adaptado de Breithaupt, 2012, p. 268.

O fenômeno descrito é conhecido como:

Entre 1909 e 1913, o físico estadunidense Robert Millikan realizou um experimento que demostrou a natureza quantizada da carga elétrica. A figura seguinte mostra um esquema do aparato experimental usado por Millikan. As gotículas de óleo, borrifadas, entram pelo orifício na placa superior e são submetidas a uma diferença de potencial entre as placas, gerada pela bateria. O movimento das gotículas é observado pelo telescópio.


Fonte: adaptado de Serway & Jewett, 2014, p. 764.

Sobre o experimento de Millikan, julgue cada afirmativa seguinte como verdadeira (V) ou falsa (F):

I. Na ausência de diferença de potencial entre as placas, as gotículas de óleo caem com velocidade constante devido à força de arraste do ar anular a força peso.
II. Ajustando a diferença de potencial entre as placas, é possível manter algumas gotículas imóvel.
III. Millikan modelou as gotículas de óleo como esféricas.
IV. Millikan observou que a carga elétrica das gotículas era sempre um valor múltiplo de 1,6 × 10⁻¹⁹ Coulomb.

Marque uma alternativa como resposta:

Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr apresentou um novo modelo para o átomo de hidrogênio. Seu modelo superou as dificuldades do modelo planetário desenvolvido por Rutherford. Bohr considerou as ideias dos níveis de energia quantizada, concebida por Planck, aos elétrons em órbita atômica imaginado por Rutherford. A teoria de Bohr teve sua relevância para o desenvolvimento da Física quântica. Sobre o modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, podemos afirmar que:

Um cardiologista do Hospital Geral de Palmas precisa realizar uma cirurgia em Pedro e para isso deve antes fazer uma transfusão de sangue. O procedimento para tal ação ocorre ligando-se uma bolsa contendo plasma à veia do paciente e colocando-a em determinada altura em relação ao ponto da sua veia, por onde será realizada a transfusão. A densidade do plasma pode ser considerada de 1 g/cm³ , além disso 1 atm = 1,013.10⁵ N/m² e a aceleração da gravidade no local é g = 9,8 m/s² . Nesse caso, se uma bolsa for colocada a 1,8 m do referido ponto, a pressão do plasma ao entrar na veia será 

Uma empresa de arquitetura precisa desenvolver uma “sala de espelho mágico” para um parque de diversões. Imagine um experimento óptico onde tal empresa pretende obter 23 (vinte e três) imagens, por meio do emparelhamento de dois espelhos planos em disposição geométrica adequada. Dessa forma, podemos concluir que os espelhos devem formar entre si um ângulo de 

Numa sala de aula do IFTO do campus de Araguaína um professor faz um experimento ondulatório, balançando para cima e para baixo uma das pontas de uma corda esticada na horizontal com a outra extremidade presa a uma parede, produzindo assim uma sequência de ondas periódicas que recebe o nome de “trem de ondas”. Essas ondas se propagam com certa velocidade constante “v”, ao que se possa imaginar. Tomando como a velocidade estabelecida v = 72 km/h e a distância entre cada vale e cada crista próxima x = 86 cm. Estabelecendo o período, dado em T e expresso em segundos, de oscilações de um ponto da corda por onde passa o “trem de ondas”, chega-se ao valor:

Um técnico de laboratório no IFTO de Palmas é solicitado pelo professor de Física para montar um experimento simples a respeito de algumas propriedades do eletromagnetismo. É sugerido que o mesmo monte um enrolamento de fios para que seja possível construir um protótipo de autofalante. Inicialmente, o técnico produz o enrolamento sem a presença de um núcleo e com apenas uma espira circular de raio 24 cm, na qual percorre uma corrente elétrica de intensidade 9 A. Sabendo que a permeabilidade magnética do vácuo é dada por μ0 = 4π.10-⁷ T.m/A, a intensidade do vetor indução magnética no centro da espira é: 

Em um jantar na casa de Rafael surge a necessidade de abrir um recipiente de champignon em conserva cuja tampa está emperrada. Sabendo que a tampa desse recipiente é de alumínio e seu corpo de vidro, foi sugerido por sua namorada, com o intuito de facilitar a abertura do mesmo, expor a tampa ao fogo por algum tempo. Imediatamente depois desse processo, afastou-se da alta temperatura e voltou-se a tentar abrir a tampa. O procedimento sugerido pela namorada de Rafael possibilitou uma folga entre a tampa e o recipiente, permitindo que ela fosse aberta mais facilmente, isso porque:

Suponha que um fazendeiro no Tocantins precise construir uma represa com uma queda d’água de 20 m e seja necessário calcular o volume de água para obter 260 kWh de energia elétrica para abastecer sua residência. Considere que a energia potencial gravitacional da água seja totalmente transformada em energia elétrica. Aproxime a aceleração da gravidade para g = 9,8 m/s2. Estime a densidade da água para 1000 kg/m3. Com base nos dados informados, o volume de água que o fazendeiro precisa para gerar essa energia elétrica é: 

Imagine que você está no laboratório de Física do IFTO em 2024 e precise realizar um experimento em que a energia interna U de determinada quantidade de um material gasoso (considerado um gás ideal) está dentro de um recipiente e é diretamente proporcional à temperatura T, é possível calcular seu valor com a expressão (U = 12,4T). Expresse a energia em joules e a temperatura em kelvins. Se no início do processo o gás estava a uma temperatura de T = 190 K, considerando a transformação com volume constante, e recebendo posteriormente 980 J de uma fonte de calor, sua temperatura final será:

Em um experimento para estudo da conservação de energia, uma esfera é liberada do topo de uma rampa a partir de uma altura inicial até atingir a parte plana e horizontal da rampa. Nesse percurso ela passa inicialmente por um sensor fotoelétrico que inicia a contagem do intervalo de tempo até que ela passe pelo segundo sensor que encerra a mesma. Ambos os sensores se encontram na parte horizontal da rampa e medem o intervalo de tempo para percorrer uma distância de 30,0 cm. Sabendo-se que a esfera é considerada como uma partícula e que o intervalo de tempo obtido é de 0,160 s, determine qual deve ser a altura inicial aproximada, em unidades do Sistema Internacional, caso o sistema seja considerado conservativo. Considere g = 10,0 m/s².

Para verificar o princípio de conservação da energia, um estudante realiza um experimento no Laboratório de Física que consiste em soltar um conjunto de esferas de chumbo de massa M de uma mesma altura h por N vezes. A temperatura do conjunto é medida em cada um dos ensaios. Considerando-se g a aceleração gravitacional, ao final dos lançamentos, o estudante mede a temperatura do conjunto e conclui que:

Para estudar a conservação da quantidade de movimento, um professor de Física leva seus estudantes para o lago de Palmas. O estudante A, de massa M é colocado sobre uma prancha leve e plana de massa desprezível, enquanto que a estudante B, de massa m é colocada sobre outra prancha idêntica de frente para o primeiro estudante. Ambos flutuam sobre o lago e, inicialmente, eles estão de mãos dadas. Ao comando do professor os estudantes aplicam forças na direção contrária de modo que A empurra B e B empurra A. Desconsiderando-se o arrasto da prancha com a água, bem como a resistência do ar, pode-se afirmar que:

Colisões são frequentemente estudadas na Física e áreas afins, sendo válidas tanto para entender a dinâmica entre colisões de partículas subatômicas até mesmo de projéteis ou veículos automotivos. Utilizando um trilho de ar, uma estudante de licenciatura em Física do IFTO, observa a colisão entre o carro 1 e o carro 2, que possuem massas m₁ e m₂, respectivamente. No processo, o carro 1 vem da esquerda com velocidade v₁ e atinge o carro 2 que se encontra em repouso. Após as análises, ela conclui que houve uma colisão perfeitamente inelástica. Desse modo pode-se afirmar que ela chegou a tal conclusão pois: 

Motores elétricos podem ser utilizados em diversos sistemas para movimentar objetos e/ou pessoas, tais como elevadores, carros elétricos e afins. Considere um motor elétrico de 48,0 W de potência total utilizado para levantar uma massa máxima de 30,0 kg na vertical por uma altura de 30,0 cm levando 3,00 s para isso. Sendo assim, e considerando-se g = 10,0 m/s², pode-se afirmar que o rendimento desse motor é de:

Um estudante de Física deseja elevar um objeto utilizando um sistema composto por N polias ideais e um fio, também ideal. Após a suspensão ele deseja mantê-lo equilibrado utilizando um contrapeso na outra extremidade do fio, cuja massa é de 500 g. Considerando-se que uma das polias será fixa, utilizada apenas para redirecionar a força no fio de modo a levantar o objeto, qual será a massa máxima a ser sustentada por esse sistema se o estudante utilizar 5 polias? Considere g = 10,0 m/s².

Um experimento utiliza um trilho de ar para estudar o movimento de um carro de massa M conectado por um fio ideal, que passa por uma polia também ideal, a um conjunto composto por uma massa aferida e um suporte com uma massa total m. Dois sensores são colocados no caminho percorrido pelo carro na horizontal, enquanto o conjunto massa + suporte desce na vertical por uma distância h até tocar a bancada do laboratório. O conjunto encontra-se em repouso pela ação de um eletroímã e, ao ser iniciado o experimento, o carro percorre uma distância d até passar pelo primeiro sensor que inicia a medida do intervalo de tempo até o sensor 2 obtendo um valor T. Considerando-se que o atrito é desprezível e g a aceleração gravitacional, a distância que separa os dois sensores deve ser de:

Em um experimento para estudar o movimento retilíneo de corpos, foi utilizado um trilho de ar em que um carro com massa M se desloca na horizontal, puxado por uma massa em um suporte, que se deslocam na vertical, ambos ligados por meio de um fio ao carro. O conjunto passa por um primeiro sensor fotoelétrico que inicia a contagem do tempo necessário até que o carro passe por um segundo sensor. Esse intervalo de tempo que o carro leva para percorrer diversas distâncias é medido 5 vezes para cada deslocamento, sendo que o primeiro sensor é sempre mantido na mesma posição em todas as medidas. Tanto os intervalos de tempo, quanto as posições do segundo sensor em cada conjunto de medidas são anotados em uma tabela. Após isso, um estudante elabora um gráfico da posição final do carro em função da média dos intervalos de tempo obtidos e obtém a equação x=20,5+42,3t, com a posição em centímetros e o tempo em segundos. Diante disso, ele conclui que:

O Sistema Internacional de Medidas (SI) é amplamente adotado no estudo de processos físicos e se caracteriza por uma padronização de unidades de medidas de acordo com uma convenção estabelecida. Sendo assim, caracterizam-se como grandezas fundamentais do SI, com suas respectivas unidades de medida: