Física 2023

A luz é uma...

Em uma antena de transmissão, electrões vibram a uma frequência de $3\cdot10^{6}$ Hz. No diagrama ao lado, estão relacionados tipos de onda e seus respectivos comprimentos. Com base nessas informações, identifique o tipo de onda que está sendo transmitida pela antena na frequência mencionada.

Uma barra de ferro de massa de 4 kg é exposta a uma fonte de calor e tem sua temperatura aumentada de 30 °C para 150 °C. Sendo o calor específico do ferro $c = 0{,}119$ cal/g °C, a quantidade de calor recebida pela barra é de aproximadamente...

As actividades produtivas são importantes factores que interferem directamente na ocorrência do “efeito estufa”. No que toca à energia, pode-se afirmar que o “efeito estufa” está directamente relacionado à produção energética por meio de...

Antares é uma estrela gigante luminosa com a temperatura da superfície, aproximadamente, de 3000 K. Com ajuda da Lei de Wien, avalie a cor mais provável dessa estrela.

Considere um corpo negro que está a irradiar uma quantidade de energia, por unidade de tempo e por unidade de área, igual a 200 W e constante de Stefan-Boltzmann, é igual a $5.67\times10^{-8}\ \mathrm{W/m^2K^4}$. Qual é, aproximadamente, a temperatura, em °C, a que o corpo se encontra?

Um estudo do espectro de radiação solar mostra que a radiação máxima corresponde a um comprimento de onda de $\lambda=500$ nm. Qual é a intensidade total da radiação emitida pelo Sol, considerando a estrela como um corpo negro?

Objectos a diferentes temperaturas emitem espectros de radiação electromagnética que possuem picos em diferentes comprimentos de onda. A figura ao lado apresenta as curvas de intensidade de emissão por comprimento de onda (normalizadas para ficarem na mesma escala) para três estrelas conhecidas: Spica, da constelação de Virgem, nosso Sol, e Antares, da constelação do Escorpião. Com base nas leis de Wien e Stefan-Boltzmann analise as seguintes afirmações sobre as estrelas mencionadas e diga quais são correctas:

I - Spica é a mais brilhante das três.

II - A temperatura do Sol é de aproximadamente 5800 K.

III - Antares é a mais fria das três.

Ao iluminarmos uma placa metálica cuja função trabalho é de 7 eV, observa-se a ejecção de electrões com energias de 4 eV. Determine, aproximadamente, a energia dos fotões incidentes, em eV, e sua frequência, em Hz. Sendo a constante de Planck igual a $h=6{,}626\times10^{-34}$ J.s.

Em relação ao modelo atómico de Bohr, quais das afirmações abaixo apresentadas são verdadeiras:

I. Quando o electrão recebe energia, salta para um nível mais energético

II. Quando o núcleo recebe energia, salta para um nível mais externo

III. Se um electrão passa do estado A para o estado B, recebendo X unidades de energia, quando voltar de B para A devolverá X unidades de energia na forma de ondas electromagnéticas

IV. Quando um electrão passa de um estado menos energético para outro mais energético, devolve energia na forma de ondas electromagnéticas.

Determine a frequência de corte, em Hz, para um metal cuja função trabalho seja 2,3 eV. Considere a constante de Planck como $h = 4{,}0\cdot10^{-15}$ eV·s.

Ao acessar um site na internet à procura de informações sobre radiações, um aluno encontrou a seguinte figura (ao lado). Qual das radiações é a mais energética e como ela é chamada?

Um elemento radioactivo X desintegrou-se para formar um elemento Y, de acordo com a seguinte reacção:

$$^{210}_{\ 84}X \rightarrow Y + {}^{4}_{2}He$$

Determine o número de massa do elemento:

Em 2011, Ano Internacional da Química, comemorou-se o centenário do Prêmio Nobel de Química, concedido a Marie Curie, pela descoberta dos elementos radioactivos Rádio (Ra) e Polônio (Po). Os processos de desintegração do $^{224}\mathrm{Ra}$ em $^{220}\mathrm{Rn}$ e do $^{216}\mathrm{Po}$ em $^{212}\mathrm{Pb}$ são acompanhados, respectivamente, da emissão de radiação:

O “X” na seguinte reacção $^{198}_{\ 80}Hg + {}^{1}_{0}n \rightarrow X + {}^{198}_{\ 79}A$ representa:

O gráfico ao lado representa a variação da concentração de um radioisótopo com o tempo. A observação do gráfico permite afirmar que a meia-vida do radioisótopo, em minutos, é igual a

Numa reacção de fissão nuclear, 1 g de urânio é fissionado, liberando uma quantidade de energia equivalente a: $(c = 3{,}0\cdot10^{8}\ \mathrm{m/s})$

Alguns dos materiais que podem ser utilizados nos reactores de fissão nuclear, são U-235 e Pu-239. De acordo com o exposto, pode-se afirmar que um material físsil é aquele que é capaz de originar:

Qual das seguintes reacções apresenta uma fusão nuclear?

Uma amostra de 128g de um radioisótopo sofreu desintegração e sobraram apenas 2g. Sabendo que sua meia-vida é de 30 minutos, quanto tempo se passou?

O Sol é a grande fonte de energia para toda a vida na Terra. Durante muito tempo, a origem da energia irradiada pelo Sol foi um mistério para a humanidade. Hoje, as modernas teorias de evolução das estrelas nos dizem que a energia irradiada pelo Sol provém de processos de ____________ que ocorrem no seu interior, envolvendo núcleos de elementos leves. Assinale a alternativa que preenche correctamente a lacuna do parágrafo acima sobre a proveniência da energia irradiada pelo Sol:

O defeito de massa de uma reacção de fusão é de 0,02540 u.m.a. Qual é em MeV, a energia libertada nesta reacção? (1 u.m.a = 931 MeV):

Os grandes reactores atômicos, actualmente em uso, libertam energia em decorrência de:

A poluição radioactiva é um dos problemas do uso da radioactividade. Os resíduos dos materiais compostos por elementos radioactivos representam um grande risco à população, uma vez que podem provocar doenças, tal como o câncer. Diversas áreas (medicina, engenharia, antropologia, entre tantas outras) fazem uso de materiais que contêm radioatividade. Assim, os cuidados com os resíduos são indispensáveis para que esse tipo de lixo não contamine o ambiente ou, ainda, resulte em acidentes nucleares. Sobre a proveniência de lixo radioactivo é correcto afirmar que ele provém das reacções de:

Um jacto de água horizontal direccionado atinge uma parede vertical. Com que força o jacto pressiona a parede se a velocidade de saída da água $v = 10$ m/s e a água entra por um tubo com secção transversal $s = 4\ \mathrm{cm^2}$? Suponha que, após o impacto, a água desça ao longo da parede. Considere a densidade da água igual a $1000\ \mathrm{kg/m^3}$.

Um recipiente, no fundo do qual um orifício estreito é fechado com uma rolha, é preenchido com água até uma altura $h = 1$ m. Na superfície da água há um pistão com massa $m = 1$ kg e área $S = 100\ \mathrm{cm^2}$. A água não escoa entre o pistão e as paredes do vaso. Encontre a taxa de fluxo de água do orifício no fundo do recipiente imediatamente após a rolha ser removida do orifício. Considere $g= 10\ \mathrm{m/s^2}$ e ignore o atrito.

Quando uma torneira é aberta, observa-se que o fluxo de água que sai dela tende a afinar-se. Esse fenómeno pode ser explicado por meio...

O comportamento de um gás real aproxima-se do comportamento de gás ideal quando submetido a...

Dois balões esféricos A e B contêm massas iguais de um mesmo gás ideal e à mesma temperatura. O raio do balão A é duas vezes maior do que o raio do balão B. Sendo $p_A$ e $p_B$ as pressões dos gases nos balões A e B. Pode-se afirmar que $p_A/p_B$ é igual a:

Uma amostra de 0,10 mol de gás árgon é introduzida em um recipiente com vácuo, de $50\ \mathrm{cm^3}$, a 20 °C, e submetido ao aquecimento isocórico até uma temperatura final de 300° C. A pressão final do gás, neste caso, é de:

Em um laboratório de física são realizadas experiências com um gás que, para fins de análises termodinâmicas, pode ser considerado um gás ideal. Da análise de uma das experiências, em que o gás foi submetido a um processo termodinâmico, concluiu-se que todo calor fornecido ao gás foi convertido em trabalho. Assinale a alternativa que representa correctamente o processo termodinâmico realizado na experiência.

Antes de realizar uma viagem de carro, em um dia cuja temperatura era de 30 °C, um senhor calibrou os pneus utilizando 3 atm de pressão. Quando chegou ao destino, depois de 5 horas de viagem, mediu novamente a pressão dos pneus e constatou 3,4 atm de pressão. Sabendo que a variação de volume dos pneus é desprezível, marque a alternativa que indica a temperatura em que se encontravam os pneus:

De acordo com a primeira lei da termodinâmica se, durante um processo adiabático sofrido por um sistema termodinâmico de massa fixa, a energia interna do sistema aumenta de 3 J, então o calor recebido e o trabalho realizado pelo sistema neste processo são, respectivamente:

Um gás sofre a transformação termodinâmica cíclica ABCA representada no gráfico $p \times V$. Analise as afirmações e diga quais são correctas:

I. A pressão no ponto A é de 1 atm

II. No trecho AB a transformação é isotérmica

III. No trecho BC o trabalho é realizado pelo gás e vale $2{,}0\times10^{4}$ J.

IV. No trecho CA há realização de trabalho.

V. No trecho CA a temperatura diminui

Uma bola que está afixada num fio fez 60 oscilações em 2 minutos. Determine o período, em s, e a frequência das oscilações da bola, em Hz:

A amplitude das oscilações não amortecidas da ponta da corda é de 2 mm, a frequência de oscilação é de 1 kHz. Qual é a distância percorrida pela ponta do fio em 0,4 s?

Em relação ao movimento oscilatório simples, assinale aquilo que for falso:

O gráfico apresentado refere-se à propagação de uma onda mecânica. Qual é a velocidade máxima da onda?

O ponteiro dos segundos de um relógio da parede oscila 54 vezes em um intervalo de tempo de 60 segundos. Qual é o período da oscilação desse relógio:

Um bloco é comprimido da sua posição de equilíbrio para outra posição e posteriormente é solto. Considere o sistema bloco-mola livre de forças dissipativas e que o bloco entra em M.H.S com período igual a 4 s. Qual é a frequência do movimento e a fase inicial dessa oscilação?