FÍSICA - A Física do “muito pequeno”

(Unir-RO) O famoso físico alemão Albert Einstein, em 1905, usando um argumento idealizado por seu compatriota, o físico Max Planck, explicou o fenômeno em que elétrons são arrancados de metais quando estes são expostos a ondas eletromagnéticas de determinadas frequências (efeito fotoelétrico). Esse feito contribuiu para o surgimento de uma nova área da Física denominada:

(UFRGS-RS) Um átomo de hidrogênio tem sua energia quantizada em níveis de energia (EŠ), cujo valor genérico é dado pela expressão , sendo n igual a 1, 2, 3, ... e E₀ igual à energia do estado fundamental (que corresponde a n = 1). Supondo-se que o átomo passe do estado fundamental para o terceiro nível excitado (n = 4), a energia do fóton necessária para provocar essa transição é:

(Ufersa-RN) O efeito fotoelétrico consiste:

Desde os gregos que acreditavam ser o Átomo a menor partícula até os dias de hoje muita coisa mudou. Com as descobertas dos elétrons por J. J. Thomsom, dos prótons por Ernst Rutherford e dos nêutrons por James Chadwick, uma infinidade de outras partículas foi descoberta, um verdadeiro “zoológico” de partículas. Mas uma partícula intrigava os cientistas. Presente em todo o universo, mas muito difícil de ser detectada, sua existência foi proposta pelo físico italiano Enrico Fermi. Partícula sem carga, extremamente leve, com capacidade para atravessar paredes, teve sua existência confirmada no ano 1956. Estas características se referem:

(UFRGS-RS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Uma característica importante das radiações diz respeito ao seu poder de penetração na matéria. Chama-se alcance a distância que uma partícula percorre até parar. Para partículas α e β de mesma energia, o alcance da partícula α é _____ da partícula β.
Raios X e raios γ são radiações de mesma natureza, mas enquanto os raios X se originam _____, os raios γ têm origem _____ do átomo.

(UFPE) Quando um feixe de luz de comprimento de onda 4,0 · 10^-7 m (E_fóton = 3,0 eV) incide sobre a superfície de um metal, os fotoelétrons mais energéticos têm energia cinética igual a 2,0 eV. Suponha que o comprimento de onda dos fótons incidentes seja reduzido à metade. Qual será a energia cinética máxima dos fotoelétrons, em eV?

(UFPE) Sobre os modelos atômicos de Thomson, Rutherford e Bohr, podemos fazer as seguintes afirmações.

Indique as alternativas verdadeiras (V) e falsas (F).
( ) A partir do resultado do espalhamento de partículas α por folhas metálicas finas, Rutherford concluiu que a densidade de carga positiva do modelo atômico de Thomson era muito maior que a real.
( ) A estabilidade do átomo de Bohr era garantida por um postulado, pois, de acordo com a física clássica, um elétron em movimento circular teria perdas de energia por irradiação devido a sua aceleração centrípeta.
( ) De acordo com o modelo de Rutherford, os elétrons se distribuem em órbitas quantizadas na região ao redor do núcleo denominada eletrosfera.
( ) A razão entre as energias quantizadas de duas órbitas no modelo atômico de Bohr para o átomo de hidrogênio é igual à razão entre os números quânticos associados a essas órbitas.
( ) No modelo atômico de Bohr para o átomo de hidrogênio, o produto da velocidade do elétron pelo raio da órbita é quantizado.

(ITA-SP) No processo de fotossíntese, as moléculas de clorofila do tipo “a” nas plantas verdes apresentam um pico de absorção da radiação eletromagnética no comprimento de onda λ = 6,80 × 10^-7 m. Considere que a formação de glicose (C₆H₁₂O₆) por este processo de fotossíntese é descrita, de forma simplificada, pela reação: 6CO₂ + 6H₂O  C₆H₁₂O₆ + 6O₂ 

Sabendo-se que a energia total necessária para que uma molécula de CO₂ reaja é de 2,34 × 10^-18 J, o número de fótons que deve ser absorvido para formar 1 mol de glicose é:

(UEG-GO) Uma população humana foi acidentalmente exposta à radiação gama, cujas ondas são eletromagnéticas de grande frequência e equivalem a pequenos comprimentos de onda. A exposição foi letal em aproximadamente 20% da população, e os sobreviventes foram monitorados por equipe médica especializada durante décadas. Sobre os efeitos da radiação sobre os indivíduos envolvidos nesse acidente, é correto afirmar:

(Unesp) Em desintegrações radioativas, várias grandezas físicas são conservadas.

Na situação representada na fgura, temos um núcleo de Tório (²²⁸Th), inicialmente em repouso, decaindo em núcleo de Rádio (²²⁴Ra) e emitindo uma partícula α. Na desintegração, a partícula α é emitida com uma energia cinética de aproximadamente 8,4 × 10^-13 J. Qual é a energia cinética aproximada do núcleo do Rádio?

(UFRGS-RS) Em certo experimento, um contador Geiger (instrumento que conta o número de eventos de decaimento radioativo por unidade de tempo) foi colocado a 0,5 m de uma amostra radioativa pequena, registrando 1 280 contagens/minuto. Cinco horas mais tarde, quando nova medida foi feita com o contador na mesma posição anterior, foram registradas 80 contagens/minuto.

Com base nessas informações, é correto concluir que a meia-vida da amostra é de:

(Ufop-MG) Os níveis de energia do átomo de hidrogênio em elétrons-volts (eV) são dados por E_n = -13,6/n². A radiação presente em transições envolvendo o primeiro estado excitado (n = 2) tem comprimento de onda na região do visível. Um elétron que está inicialmente no primeiro estado excitado absorve um fóton de luz visível (comprimento de onda igual a 480 × 10^-9 m) e é promovido a um novo estado excitado.

Levando em conta as aproximações dos valores da constante de Planck (h) e da velocidade da luz no vácuo (c), marque a alternativa que melhor representa o valor de n do novo estado excitado.
Dados: h = 4 × 10^-15 e V · s, c = 3 × 10⁸ m/s

O chamado “zoológico” de partículas presentes e descobertas na primeira metade do século XX criou um certo desconforto aos cientistas. Para esclarecer e organizar todos esses componentes da estrutura da matéria, foi criado o “Modelo padrão” em que a matéria é constituída por duas classes de partículas, os léptons e os quarks que interagem por meio de três forças fundamentais. Essas forças são:

(UFU-MG) Um átomo excitado emite energia, muitas vezes em forma de luz visível, porque:

(Udesc) A figura mostra o gráfico da intensidade de radiação por comprimento de onda emitida por um corpo negro para diferentes temperaturas.

Com base nas informações do gráfico, analise as afrmativas abaixo.
I. A temperatura T1 é maior que a temperatura T3.
II. A intensidade total de radiação emitida é maior para temperatura T3.
III. O comprimento de onda para o qual a radiação é máxima é maior para temperatura T3.
IV. As temperaturas T1, T2 e T3 são iguais.
V. As intensidades totais de radiação emitida são iguais para T1, T2 e T3.

Assinale a alternativa correta.

(UEL-PR) A irradiação para a conservação de produtos agrícolas, tais como batata, cebola e maçã, consiste em submeter esses alimentos a doses minuciosamente controladas de radiação ionizante.

Sobre a radiação ionizante, considere as afrmativas.

I. A energia da radiação incidente sobre um alimento pode atravessá-lo, retirando elétrons do átomo e das moléculas que o constituem.
II. As micro-ondas e os raios infravermelho e ultravioleta são exemplos de radiação ionizante.
III. As fontes radioativas utilizadas na conservação de alimentos são de mesma natureza das utilizadas na radioterapia.
IV. Por impregnar os alimentos, o uso de radiação ionizante causa sérios danos à saúde do consumidor.

Assinale a alternativa correta.

(UFRGS-RS) Cerca de 60 fótons devem atingir a córnea para que o olho humano perceba um flash de luz, e aproximadamente metade deles são absorvidos ou refletidos pelo meio ocular. Em média, apenas 5 dos fótons restantes são realmente absorvidos pelos fotorreceptores (bastonetes) na retina, sendo os responsáveis pela percepção luminosa.

Considere a constante de Planck h igual a 6,6 · 10^-34 J · s.
Com base nessas informações, é correto afrmar que, em média, a energia absorvida pelos fotorreceptores quando a luz verde com comprimento de onda igual a 500 nm atinge o olho humano é igual a:

(UEL-PR) Um parâmetro útil para caracterizar o processo de decaimento radioativo de um núcleo particular é a meia-vida.

Assinale a alternativa que apresenta a melhor defnição de meia-vida.

(Ufop-MG) Em um aparelho de TV de tubos catódicos, a imagem é formada quando elétrons produzidos por um filamento que existe no tubo atingem uma tela e são completamente freados. Calcule a ordem de grandeza da frequência da radiação emitida por um elétron quando esse atinge a tela, admitindo que o elétron deixa o tubo com uma velocidade igual a 10% da velocidade da luz.

Dados: massa do elétron m = 9,11 · 10^-31 kg
velocidade da luz no vácuo c = 3,0 · 10⁸ m/s
constante de Planck h = 6,62 · 10^-34 J · s

(PUC-RS) Para responder à questão, considere as informações e preencha os parênteses com V (verdadeiro) ou F (falso).

A fissão e a fusão são processos que ocorrem em núcleos energeticamente instáveis como forma de reduzir essa instabilidade. A fusão é um processo que ocorre no Sol e em outras estrelas, enquanto a fissão é o processo utilizado em reatores nucleares, como o de Angra I

( ) Na fissão, um núcleo se divide em núcleos mais leves, emitindo energia.
( ) Na fusão, dois núcleos se unem formando um núcleo mais pesado, absorvendo energia.
( ) Na fusão, a massa do núcleo formado é maior que a soma das massas dos núcleos que se fundiram.
( ) Na fissão, a soma das massas dos núcleos resultantes com a dos nêutrons emitidos é menor do que a massa do núcleo que sofreu a fissão.
( ) Tanto na fissão como na fusão ocorre a conversão de massa em energia.

A sequência correta, de cima para baixo, é: