Questões de Concurso Para professor - física

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 

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 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 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

A figura ao lado representa um Campo Magnético perpendicular ao plano da página e um anel condutor situado no plano. O Fluxo magnético que atravessa o anel é crescente com o tempo e obedece à expressão , sendo que  é medido em miliwebers e t, em segundos.

O módulo da Força Eletromotriz induzida no anel, quando t = 3,0 s, e o sentido da corrente elétrica induzida são, respectivamente,