Banco de Exercícios
Lista de exercícios
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UNICENTRO 2006
O ano de 2005 marca o centenário da publicação do primeiro trabalho sobre a Teoria de Relatividade. Essa teoria, surgida dos trabalhos de Einstein a partir de uma compreensão profunda do Eletromagnetismo e da Mecânica Clássica, mudou radicalmente toda a nossa compreensão da natureza e está contida em todas a teorias físicas formuladas desde então, de tal forma que uma teoria física só é aceita se está de acordo com os princípios da Teoria da Relatividade. Assinale a alternativa que expressa, corretamente, um dos princípios que fundamenta a Teoria da Relatividade.
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FCMMG 2009
Sabe-se que o excesso de ondas eletromagnéticas emitidas por equipamentos elétricos e eletrônicos produz um tipo de poluição imperceptível, capaz de influenciar o comportamento celular do organismo humano, danificar aparelhos elétricos e até desorientar o vôo de algumas aves. Ninguém pode vê-la, mas a poluição eletromagnética está espalhada por toda a parte, ocupando o espaço e atravessando qualquer tipo de matéria viva ou inorgânica. Sobre este assunto, foram feitas algumas afirmativas: I. As ondas eletromagnéticas são geradas por partículas carregadas - prótons e elétrons - em movimento uniforme. II. Quanto mais elevada for a freqüência das ondas eletromagnéticas, maior será a sua energia. III.O conceito de radiação eletromagnética não é o mesmo conceito de radioatividade, que é a propriedade de certos elementos químicos de elevado peso atômico de emitir espontaneamente energia e partículas subatômicas. Estão corretas, do ponto de vista da Física, as afirmações:
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PUC-RS 2015
Associe os itens da coluna A às informações da coluna B. Coluna A 1. Fissão Nuclear 2. Fusão Nuclear Coluna B ( ) Processo cujos produtos são radioativos de longa duração. ( ) Processo de conversão de energia que ocorre no Sol. ( ) Processo de funcionamento da usina de Fukushima, onde, em 2011, houve um acidente nuclear. A numeração correta, de cima para baixo, é
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PUC-RS 2015
Analise as afirmativas que seguem, referentes a fenômenos descritos pela Física Moderna. I. A energia de um fóton é diretamente proporcional à sua frequência. II. A velocidade da luz, no vácuo, tem um valor finito, considerado constante para todos os referenciais inerciais. III. No efeito fotoelétrico, há uma frequência mínima de corte, abaixo da qual o fenômeno não se verifica, qualquer que seja a intensidade da luz incidente. IV. A fissão nuclear acontece quando núcleos de pequena massa colidem, originando um núcleo de massa maior. Estão corretas apenas as afirmativas
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UNAMA 2009
Um componente óptico-eletrônico detecta três tipos de luz: uma infravermelha, uma luz visível, e outra ultravioleta. Se a base de funcionamento desse componente, para a detecção, é através da análise da energia do fóton, da freqüência e comprimento de onda da luz incidente, então podemos afirmar que o componente analisou que a (o):
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UEL 2010
Isaac Newton acreditava que a luz era composta por partículas, enquanto seu contemporâneo Christiaan Huygens acreditava que a luz era uma onda. Essa controvérsia ressurgiu no início do século XX, quando concluiu-se que a luz não se tratava exclusivamente de um corpúsculo, tampouco de uma onda, mas ambas as características poderiam ser a ela atribuídas. Com base nos conhecimentos sobre a natureza da luz e seu comportamento, considere as afirmativas: I. As lâmpadas fluorescentes emitem fótons de luz branca de mesma frequência. II. A luz, ao impressionar uma chapa fotográfica, transfere-lhe energia, revelando seu aspecto corpuscular. III. As várias cores do espectro visível são resultantes de fótons de diferentes energias. IV. A luz difrata ao atravessar uma fenda, revelando seu aspecto ondulatório. Assinale a alternativa correta.
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UFJF 2012
Considere algumas características dos fótons no vácuo correspondentes à luz azul e à luz vermelha, como a energia E, a frequência f e a velocidade v. Podemos afirmar que:
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CEFET-MG 2010
Um feixe de laser é emitido com potência 5,0 mW e comprimento de onda 0,7 μm. A taxa de emissão de fótons por unidade de tempo desse laser é, aproximadamente, igual a Dado: Constante de Planck: h = 6,63 x 10-34 J.s
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UPE 2012
De acordo com os postulados da relatividade restrita, analise as afirmações abaixo: I. As leis, que governam as mudanças de estado para quaisquer sistemas físicos, são variantes em quaisquer sistemas de coordenadas inerciais. II. A velocidade da luz é invariante, independentemente do meio. III. A velocidade da luz, num certo meio, é invariante para qualquer sistema de coordenadas inerciais. IV. A velocidade da luz no vácuo é superior a 3 x 108 m/s. V. O interferômetro de Michelson-Morley não permite verificar a invariância da velocidade da luz em diferentes referenciais. Está CORRETO o que se afirma em
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UEG 2004
Em relação à física moderna, marque a alternativa INCORRETA:
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UEL 2015
Desde a elaboração dos modelos atômicos por Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr, cientistas como Murray GellMan (EUA) e Georg Zweig (Alemanha) têm desvendado os segredos subatômicos da matéria. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, as subpartículas que constituem as partículas atômicas conforme os modelos de Gell-Man e Georg Zweig.
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ENEM PPL 2013
Quando a luz branca incide em uma superfície metálica, são removidos elétrons desse material. Esse efeito é utilizado no acendimento automático das luzes nos postes de iluminação, na abertura automática das portas, no fotômetro fotográfico e em sistemas de alarme. Esse efeito pode ser usado para fazer a transformação de energia
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ITA 2003
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 freqüência 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?
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ITA 2003
Considerando um buraco negro como um sistema termodinâmico, sua energia interna U varia com a sua massa M de acordo com a famosa relação de Einstein: ∆ U = ∆ M c². Stephen Hawking propôs que a entropia S de um buraco negro depende apenas de sua massa e de algumas constantes fundamentais da natureza. Desta forma, sabe-se que uma variação de massa acarreta uma variação de entropia dada por: ∆ S / ∆ M = 8π G M kB / ħc . Supondo que não haja realização de trabalho com a variação de massa, assinale a alternativa que melhor representa a temperatura absoluta T do buraco negro.
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UFRGS 2014
No texto abaixo, Richard Feynman, Prêmio Nobel de Física de 1965, ilustra os conhecimentos sobre a luz no início do século XX. “Naquela época, a luz era uma onda nas segundas, quartas e sextas-feiras, e um conjunto de partículas nas terças, quintas e sábados. Sobrava o domingo para refletir sobre a questão!” Fonte: QED-The Strange Theory of Light and Matter. Princeton University Press, 1985. Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo. ( ) As “partículas” que Feynman menciona são os fótons. ( ) A grandeza característica da onda que permite calcular a energia dessas “partículas” é sua frequência v, através da relação E = hv. ( ) Uma experiência que coloca em evidência o comportamento ondulatório da luz é o efeito fotoelétrico. ( ) O caráter corpuscular da luz é evidenciado por experiências de interferência e de difração. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é
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CEFET-MG 2009
Em condições normais, o olho humano pode detectar 3 fótons de comprimento de onda igual a 6.600 Å. A energia, em joules, correspondente a esse número de fótons é igual a Dados: h = 6,6 x 10–34 Js 1 Å = 10–10 m c = 3 x 10 8 m/s
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FUVEST 2007
Um centro de pesquisa nuclear possui um cíclotron que produz radioisótopos para exames de tomografia. Um deles, o Flúor-18 (18F), com meia-vida de aproximadamente 1h30min, é separado em doses, de acordo com o intervalo de tempo entre sua preparação e o início previsto para o exame. Se o frasco com a dose adequada para o exame de um paciente A, a ser realizado 2 horas depois da preparação, contém NA átomos de 18F, o frasco destinado ao exame de um paciente B, a ser realizado 5 horas depois da preparação, deve conter NB átomos de 18F, com
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UNIMONTES 2015
A Teoria da Relatividade restrita, proposta por Albert Einstein em 1905, mudou profundamente a visão das pessoas a respeito do mundo em que vivemos. Um dos resultados notáveis dessa teoria une os conceitos de massa, m, e energia, E, na famosa equação E = mc2, em que c = 3 × 108 m/s é a velocidade da luz no vácuo. Essa relação prediz, por exemplo, que, ao ser aquecida, uma massa m de água recebe uma quantidade de energia ∆E e tem sua massa aumentada de uma quantidade ∆m. Levando-se em conta a Teoria da Relatividade, se duas calorias, cerca de 8,36 Joules, são cedidas a uma massa m de água, ocorrerá um aumento de massa, ∆m, em kg, cuja ordem de grandeza é igual a
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PUC-RS 2016
Analise as afirmativas abaixo, referentes ao efeito fotoelétrico. I. A frequência mínima da radiação incidente para que o efeito fotoelétrico seja observado depende da constituição química do material. II. A energia de cada fotoelétron ejetado no processo depende da intensidade da radiação incidente. III. A quantidade de fotoelétrons ejetados no processo depende da intensidade da radiação eletromagnética incidente. Está/Estão correta(s) a(s) afirmativa(s)
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CEFET-MG 2010
Uma nave move-se com velocidade muito grande em relação à Terra. Em determinado instante, ela emite um pulso luminoso, de velocidade vP, na mesma direção e sentido de seu movimento. Um tripulante dessa nave mede, para esse pulso, uma velocidade vN e um observador na Terra mede, para o mesmo pulso, uma velocidade dada por vT. Nessas condições, vP, vN e vT estão corretamente relacionadas em
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UFMG 2008
Suponha que, no futuro, uma base avançada seja construída em Marte. Suponha, também, que uma nave espacial está viajando em direção à Terra, com velocidade constante igual à metade da velocidade da luz. Quando essa nave passa por Marte, dois sinais de rádio são emitidos em direção à Terra - um pela base e outro pela nave. Ambos são refletidos pela Terra e, posteriormente, detectados na base em Marte. Sejam tB e tN os intervalos de tempo total de viagem dos sinais emitidos, respectivamente, pela base e pela nave, desde a emissão até a detecção de cada um deles pela base em Marte. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que
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FCMS-JF 2017
Segundo a teoria da relatividade restrita, podemos afirmar que o tempo não é absoluto e depende do referencial do observador; isso gera o chamado paradoxo dos gêmeos. Pondere sobre o seguinte fato: irmãs gêmeas se separam. Enquanto uma espera em repouso, a outra faz uma viagem em velocidade próxima à velocidade da luz, na qual ocorrerão eventos que não são observados em condições ordinárias. Ao voltar, a viajante perceberá que a irmã que ficou em repouso estará mais velha, em comparação a ela, que fez a viagem. Agora, marque a alternativa correta.
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PUC-RS 2013
No Instituto do Cérebro da PUCRS, isótopos radioativos que emitem pósitrons são utilizados para mapear as funções cerebrais. O pósitron é a antipartícula do elétron. Elétrons e pó- sitrons são partículas que têm massas iguais e cargas elétricas de módulo também igual, mas com sinais contrários: o elétron é negativo e o pósitron é positivo. Essas partículas constituem o que é conhecido como um par matéria e antimatéria, as quais se aniquilam quando se encontram, gerando dois fótons gama. Se, no instante da aniquilação, o par estiver com velocidade desprezível em relação à da luz, os fótons terão energias iguais e, por conservação de momento linear, serão emitidos na mesma direção, porém em sentidos contrários. Neste caso, a energia desses fótons é dada pela relação E = mc2 , onde m é a massa da partícula e c = 3,0 x108 m/s é a velocidade da luz no vácuo. Num exame médico denominado Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET – Positron Emission Tomography), esses fótons, os quais têm a mesma direção mas sentidos contrários, são rastreados e permitem a formação da imagem do cérebro. Num exame típico, a aniquilação de pósitrons e elétrons resulta numa perda de massa total de 2,0 x10-26kg a cada segundo. Em relação ao processo de aniquilação descrito acima, afirma-se: I. A energia emitida na forma de fótons a cada segundo, devida à aniquilação dos pósitrons e elétrons, é 1,8 x10-9J. II. Ocorre conservação da energia, já que a energia associada à massa do par elétron-pósitron se transforma inteiramente na energia dos fótons. III. Não ocorre conservação da carga, já que a carga elétrica do par elétron-pósitron não é nula, enquanto a carga elétrica dos fótons o é. Está / Estão correta(s) a(s) afirmativa(s)
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UFJF 2008
W. Hallwachs (1871) observou o seguinte efeito com uma placa de zinco inicialmente neutra, conectada com um eletroscópio: quando a placa era iluminada com luz ultravioleta de freqüência f e intensidade I, ela se carregava positivamente até um certo potencial máximo U. Repetindo-se a experiência, variando-se f ou I (e deixando-se a outra grandeza constante), observa-se o seguinte:
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UEMG 2006
Uma pequena massa atinge uma velocidade de 50% do valor da velocidade da luz no vácuo. Em relação a essa situação, assinale a alternativa que contém uma afirmação CORRETA:
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UFRGS 2015
O físico francês Louis de Broglie (1892-1987), em analogia ao comportamento dual onda-partícula da luz, atribuiu propriedades ondulatórias à matéria. Sendo a constante de Planck h = 6,6x10-34 J.s, o comprimento de onda de Broglie para um elétron (massa m = 9x10-31 kg) com velocidade de módulo v = 2,2x106 m/s é, aproximadamente,
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CEFET-MG 2009
Einstein deixou um grande legado para humanidade, ao apresentar de forma brilhante a Teoria da Relatividade Restrita. Segundo essa teoria, para uma partícula que se move com velocidade próxima à da luz, grandezas físicas como tempo, espaço e massa, respectivamente,
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FCMMG 2007
A dualidade onda-partícula só é relevante para objetos cujo comportamento é determinado pela mecânica quântica, como átomos ou partículas sub-atômicas. São feitas duas afirmações sobre esta questão: I – Como os elétrons são partículas com massa, se um feixe deles atravessar uma fenda dupla estreita, não provocará uma figura de interferência num anteparo. II – Apesar de o comportamento de onda e o de partícula se complementarem entre si, não podem ser observados simultaneamente num mesmo experimento. Sobre as afirmativas anteriores, é CORRETO afirmar que:
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UDESC 2012
A emissão de elétrons de uma superfície, devido à incidência de luz sobre essa superfície, e chamada de efeito fotoelétrico. Em um experimento um físico faz incidir uma radiação luminosa de frequência f e intensidade I sobre uma superfície de sódio, fazendo com que N elétrons sejam emitidos desta superfície. Em relação aos valores iniciais f e I, para dúplicar o número de elétrons emitidos, devemos
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UNEMAT 2010
Analise as assertivas abaixo. I. O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume do átomo todo. II. O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica positiva. III. A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo. IV. A carga do elétron depende da órbita em que ele se encontra. Assinale a alternativa correta.
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