1.O diagrama
mostra os níveis de energia (n) de um elétron em um certo átomo. Qual das
transições mostradas na figura representa a emissão de um fóton com o menor
comprimento de onda?
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) IV.
(E) V.
Dobrando-se a
energia cinética de um elétron não-relativístico, o comprimento de onda
original de sua função de onda fica multiplicado por
3. O raio do
horizonte de eventos de um buraco negro corresponde à esfera dentro da qual
nada, nem mesmo a luz, escapa da atração gravitacional por ele exercida. Por
coincidência, esse raio pode ser calculado não-relativisticamente como o raio
para o qual a velocidade de escape é igual à velocidade da luz. Qual deve ser o
raio do horizonte de eventos de um buraco negro com uma massa igual à massa da
Terra?
(A) 9µm.
(B) 9mm.
(C) 30cm.
(D) 90cm.
(E) 3km.
4. Utilizando o
modelo de Bohr para o átomo, calcule o número aproximado de revoluções efetuadas
por um elétron no primeiro estado excitado do átomo de hidrogênio, se o tempo
de vida do elétron, nesse estado excitado, é de 10–8s. São dados: o raio da
órbita do estado fundamental é de 5,3x10-11me a velocidade do elétron
nesta órbita é de 2,2 × 106m/s.
(A) 1 × 106 revoluções.
(B) 4 × 107 revoluções.
(C) 5 × 107 revoluções.
(D) 8 × 106 revoluções.
(E) 9 × 106 revoluções.
5. Experimentos de
absorção de radiação mostram que a relação entre a energia E e a quantidade de
movimento p de um fóton é E = pc. Considere um sistema isolado formado por dois
blocos de massas m1 e m2, respectivamente, colocados no vácuo, e separados
entre si de uma distância L. No instante t = 0, o bloco de massa m1 emite um
fóton que é posteriormente absorvido inteiramente por m2, não havendo qualquer
outro tipo de interação entre os blocos. (Ver figura). Suponha que m1 se torne
m1' em razão da emissão do fóton e, analogamente, m2 se torne m2’ devido à
absorção desse fóton. Lembrando que esta questão também pode ser resolvida com
recursos da Mecânica Clássica, assinale a opção que apresenta a relação correta
entre a energia do fóton e as massas dos blocos.
(A) E = (m2 –
m1)c2.
(B) E = (m1’ –
m2’ )c2.
(C) E = (m2’ –
m2)c2/2.
(D) E = (m2’ –
m2)c2.
(E) E = (m1 + m1’
)c2.
6. Considere as seguintes afirmações:
I. No efeito fotoelétrico, quando um metal
é iluminado por um feixe de luz monocromática, a quantidade de elétrons
emitidos pelo metal é diretamente proporcional à intensidade do feixe
incidente, independentemente da frequência da luz.
II. As órbitas permitidas ao elétron em um
átomo são aquelas em que o momento angular orbital é nh/2π, sendo n = 1,
3, 5….
III. Os aspectos corpuscular e ondulatório
são necessários para a descrição completa de um sistema quântico.
IV. A natureza complementar do mundo
quântico é expressa, no formalismo da Mecânica Quântica, pelo princípio de incerteza
de Heisenberg.
Quais estão corretas?
(A) I e II.
(B) I e III.
(C) I e IV.
(D) II e III.
(E) III e IV.
7. Responder à
questão com base nas afirmativas abaixo sobre fusão nuclear.
I Durante a
fusão nuclear de dois núcleos de pequena massa, origina-se um núcleo de massa
maior.
II No interior
de uma estrela ocorrem processos de fusão nuclear que se constituem na fonte primária
da energia por ela emitida.
III A massa de
uma estrela aumenta ao longo do tempo.
Analisando-se as
proposições conclui-se que
(A) somente a I é
correta.
(B) somente I e
II são corretas.
(C) somente II e
III são corretas.
(D) todas são
corretas.
(E) nenhuma é
correta.
8. A energia de um
fóton de luz amarela é
(A) menor que a
de um fóton de luz vermelha.
(B) maior que a
de um fóton de luz laranja.
(C) igual à de um
fóton de luz verde.
(D) igual à de um
fóton de luz azul.
(E) maior que a
de um fóton de luz violeta.
9. Uma superfície
está sendo iluminada por uma lâmpada. Nesse caso, pode-se afirmar que a superfície
está sendo irradiada com
(A) elétrons.
(B) prótons.
(C) fótons.
(D) partículas
alfa.
(E) partículas
beta.
10. Cargas elétricas
podem ter sua trajetória alterada quando em movimento no interior de um campo
magnético. Esse fenômeno fundamental permite explicar
(A) o
funcionamento da bússola.
(B) o
aprisionamento de partículas carregadas pelo campo magnético da Terra.
(C) a construção
de um aparelho de raio X.
(D) o
funcionamento do pára-raios.
(E) o
funcionamento da célula fotoelétrica.
11. Um feixe de luz
incide em uma lâmina de metal, provocando a emissão de alguns elétrons. A
respeito desse fenômeno, denominado de efeito fotoelétrico, é correto afirmar
que
(A) qualquer que
seja a frequência da luz incidente, é possível que sejam arrancados elétrons do
metal.
(B) quaisquer que
sejam a frequência e a intensidade da luz, os elétrons são emitidos com a mesma
energia cinética.
(C) quanto maior
a intensidade da luz de uma determinada frequência incidindo sobre o metal,
maiores são as energias com que os elétrons abandonam o metal.
(D) quanto maior
a frequência da luz de uma determinada intensidade incidindo sobre o metal,
maiores são as energias com que os elétrons abandonam o metal.
(E) quanto maior
a frequência da luz de uma determinada intensidade incidindo sobre o metal,
mais elétrons abandonam o metal.
12. Substâncias
radioativas emitem radiações alfa, beta, gama e nêutrons. Na pesquisa sobre a natureza
e propagação dessas radiações, usam-se campos magnéticos, entre outros recursos.
O campo magnético pode influir na trajetória das radiações
(A) alfa e beta.
(B) alfa e
nêutron.
(C) alfa e gama.
(D) nêutron e
gama.
(E) beta e gama.
13. Os avanços
tecnológicos referentes ao uso da energia nuclear para produzir eletricidade
são notáveis. A
legislação pertinente pune severamente as empresas responsáveis por quaisquer
danos pessoais e ambientais. Mas os acidentes continuam acontecendo, como os do
segundo semestre de 1999 na Ásia. O grau de risco dessa atividade é alto porque
todas as usinas
I. dependem do
processo da fusão nuclear.
II. empregam
água pesada (ou deuterada), que é originariamente radioativa.
III. empregam
materiais físseis, que permanecem radioativos por longos períodos de tempo.
Analisando-se os
três fatores acima, deve-se concluir que é correta a alternativa
(A) somente I .
(B) somente III.
(C) somente I e
II.
(D) somente I e
III.
(E) I, II e III.
14. Energia solar é
a energia eletromagnética irradiada pelo Sol. Na região central do Sol ocorrem processos
de fusão nuclear nos quais a massa dos núcleos formados pela fusão é menor do
que a soma das massas dos núcleos que lhes deram origem. Portanto, a energia
solar provém da massa do Sol.
A energia
eletromagnética irradiada no núcleo do Sol nas reações de fusão nuclear é
essencialmente gama, no entanto, após incontáveis processos de absorção e
reemissão nas camadas do Sol, em direção a sua superfície, a composição espetral
da radiação vai-se alterando significativamente de tal modo que, quando
finalmente jorra no espaço, sua distribuição espetral situasse entre os
comprimentos de onda de 0,10 µm e 100 µm, com aproximadamente 7% na região do ultravioleta,
47% na região visível e 46% na região infravermelho do espetro
eletromagnético.
Durante um ano,
a massa que o Sol perde irradiando energia é de aproximadamente 1,34.1017kg ou
134 trilhões de toneladas. A cada 45 milhões de anos o Sol perde o equivalente
a uma massa da Terra (6.1024kg). Durante a era dos dinossauros, o Sol perdeu
cerca de cinco vezes a massa de nosso planeta. A massa do Sol é de 2.1030kg.
Com base nesse
texto, são feitas três afirmativas:
I. A perda de
massa pelo Sol é muito grande e está de acordo com algumas previsões sobre
o fim do mundo
no próximo milênio.
II. Na fusão
nuclear não ocorre conservação da massa.
III. A perda de
massa pelo Sol irradiando energia é desprezível e, em um bilhão de anos,
representa menos
do que sete milésimos por cento da sua massa.
Pela análise das
afirmativas, está correta a alternativa
(A) I.
(B) I, II e III.
(C) II.
(D) II e III.
(E) III.
15. O dualismo
onda-partícula refere-se a características corpusculares presentes nas ondas luminosas
e a características ondulatórias presentes no comportamento de partículas, tais
como elétrons. A Natureza nos mostra que características corpusculares e ondulatórias
não são antagônicas mas, sim, complementares. Dentre os fenômenos listados, o único
que não está relacionado com o dualismo onda-partícula é
(A) o efeito
fotoelétrico.
(B) a ionização
de átomos pela incidência de luz.
(C) a difração de
elétrons.
(D) o rompimento
de ligações entre átomos pela incidência de luz.
(E) a propagação,
no vácuo, de ondas de rádio de frequência média.
16. Na fabricação de
um material semicondutor tipo N, emprega-se silício (tetravalente) dopado com
uma substância que, na sua camada mais externa, tem quantidade de elétrons
igual a
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 5
17. INSTRUÇÃO:
Responder à questão com base no enunciado e afirmativas abaixo.
Sobre a natureza
e comportamentos de ondas são feitas quatro afirmativas:
I. Ondas
eletromagnéticas propagam-se também no vácuo.
II. Ondas
sonoras não podem ser polarizadas.
III. Ondas de
mesma frequência têm sempre a mesma amplitude.
IV. O raio X é
uma onda eletromagnética.
Considerando as
afirmativas acima, é correto concluir que
(A) somente I é
correta.
(B) somente II é
correta.
(C) somente I, II
e III são corretas.
(D) somente I, II
e IV são corretas.
(E) todas são
corretas.
18. Em 1895, o
físico alemão Wilhelm Conrad Roentgen descobriu os raios X, que são usados
principalmente na área médica e industrial. Esses raios são
(A) radiações
formadas por partículas alfa com grande poder de penetração.
(B) radiações
formadas por elétrons dotados de grandes velocidades.
(C) ondas
eletromagnéticas de frequências maiores que as das ondas ultravioletas.
(D) ondas
eletromagnéticas de frequências menores do que as das ondas luminosas.
(E) ondas
eletromagnéticas de frequências iguais às das ondas infravermelhas.
19. A sigla “LASER”
(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) significa “luz
amplificada por emissão estimulada de radiação” ou “radiação luminosa amplificada
por emissão estimulada”.
A radiação LASER
emitida por um gás é radiação luminosa
(A) coerente e
monocromática.
(B) coerente e
policromática.
(C) não coerente
e monocromática.
(D) não coerente
e polarizada.
(E) policromática
e polarizada.
Gabarito preliminar
1C
2A
3B
4??
5D
6E
7B
8A
9C
10B
11D
12A
13B
FISICANET