Questões de Vestibular
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Alguns equipamentos de visão noturna têm seu funcionamento baseado no efeito fotoelétrico, uma das primeiras descobertas que contribuíram para o surgimento da mecânica quântica. Nesses equipamentos, fótons de frequência ƒ emitidos por um objeto incidem sobre uma superfície metálica. Elétrons são então liberados da superfície e acelerados por um campo elétrico. Em seguida, o sinal eletrônico é amplificado e produz uma imagem do objeto.
Diferentemente do que a física clássica prevê, apenas os elétrons com energia hƒ acima de uma certa energia mínima E0 são liberados da superfície metálica.
Considerando a incidência de fótons com frequência da ordem de 1014 Hz, a ordem de grandeza do valor limite de E0 para que o equipamento funcione deve ser:
Note e adote:
Constante de Planck: h = 6,63 × 10 −34J.s
Considere a situação indicada na figura, em que um motor, com o auxílio de uma polia, ergue verticalmente uma caixa de massa 12 kg. A caixa contém materiais frágeis e deve ser erguida com velocidade constante. Qual é a magnitude da força vertical que o motor deve exercer para realizar a tarefa?
Note e adote:
Despreze efeitos de atrito.
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
.
Uma bola de bilhar vermelha está inicialmente em repouso a
40 cm de duas das bordas (lateral e superior da figura) de uma
mesa de bilhar, como mostra a figura. Uma bola branca de
mesma massa e tamanho é lançada em direção à vermelha
com velocidade paralela à borda lateral.
As duas bolas colidem e, algum tempo depois, a bola vermelha está prestes a cair na caçapa posicionada na junção das duas bordas. No mesmo instante, a bola branca toca a borda superior da mesa a uma distância d da bola vermelha, conforme figura.
O valor de d é aproximadamente:
Note e adote:
Despreze efeitos dissipativos (como deslizamentos com atrito) e considere a
colisão entre as bolas como sendo perfeitamente elástica.
Considere que o diâmetro das bolas seja muito menor que as distâncias
mencionadas e que não ocorram outras colisões intermediárias.