Questões de Concurso Para físico

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

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 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

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?

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?