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Questão 10 – Contração dos Comprimentos
(UNIFOR 2008.1 – Medicina) Sobre a Teoria da Relatividade são feitas as afirmações abaixo.
I. Corpos em movimento sofrem contração na direção desse movimento em relação ao tamanho que possuem quando medidos em repouso.
II. Um relógio em movimento funciona mais lentamente que o relógio em repouso, para um observador em repouso. III. A velocidade de qualquer objeto em relação a qualquer
referencial não pode ser maior que a velocidade da luz no vácuo.
Está correto o que se afirma em a) III, somente.
b) I e II, somente. c) I e III, somente. d) II e III, somente. e) I, II e III.
Questão 11 - A natureza impõe os seus limites
Uma pedra em repouso apresenta uma massa mo chamada
“massa de repouso”. Quando sujeita a uma força constante, a sua aceleração adquirida é constante, de acordo com Newton (F = m.a), de tal forma que a sua velocidade crescerá indefinidamente, como mostra o gráfico a seguir :
Velocidade
c
tempo 1
2
Assim pensa a mecânica clássica. Entretanto, segundo Einstein, à medida que a velocidade v da pedra vai aumentando, sua massa (inércia) também vai aumentando, de acordo com a relação:
m = 2 o c v 1 m ¸ ¹ · ¨ © § .
Isso significa que, se a pedra estiver submetida a uma força
constante, a sua aceleração não será constante, mas diminuirá à medida que a sua velocidade aumentar, conforme mostra a curva 2 do gráfico acima. Segundo a mecânica relativística, se uma pessoa de massa 80 kg pudesse se mover a 60% da velocidade c da luz, apresentaria uma massa:
a) 80 kg b) 90 kg c) 100 kg d) 110 kg e) 120 kg
Questão 12 - Princípio da bomba atômica E = m.c2
Suponha que um pãozinho de 80 g em repouso fosse transformado em energia elétrica com base na equação de Einstein 'Eo = 'mo.C2 para acender uma lâmpada de 100W . Durante
quanto tempo essa lâmpada ficaria acesa? a) 7,2 . 1013 s
b) 4,3 . 1011 s c) 3,2 . 109 s d) 2,7 . 107 s
e) 8,7 . 1015 s
Questão 13 - Princípio da bomba atômica E = m.c2
A energia solar provém de uma reação nuclear denominada fusão
nuclear. Nessa reação, isótopos de hidrogênio se fundem
produzindo um núcleo de hélio. A massa do núcleo de hélio, porém, é ligeiramente menor que a soma das massas dos núcleos de hidrogênio, essa perda de massa corresponde à energia irradiada pelo sol. Se a potência irradiada pelo sol é de 4,0 . 1026
W, qual a perda de massa do sol a cada segundo, com base na equação de Einstein 'Eo = 'mo.C2 ? a) 7,2 . 1013 kg b) 4,3 . 1011 kg c) 4,2 . 109 kg d) 2,7 . 107 kg e) 8,7 . 1015 kg
Questão 14 - Princípio da bomba atômica E = m.c2
Ainda sobre a questão anterior, se um ano dura aproximadamente 3,2 . 107 s e a massa do sol vale 2. 1030 kg , o sol ainda existirá
durante: a) 14 mil anos b) 14 milhões de anos c) 14 bilhões de anos d) 14 trilhões de anos e) 140.000 anos
Questão 15 - Princípio da bomba atômica E = m.c2
(UFC 2002) Uma fábrica de produtos metalúrgicos do Distrito Industrial de Fortaleza consome, por mês, cerca de 2,0 x 106 kWh de energia elétrica (1 kWh = 3,6 x 106 J). Suponha
que essa fábrica possui uma usina capaz de converter diretamente massa em energia elétrica, de acordo com a relação de Einstein, E = moc2. Nesse caso, a massa necessária para suprir a energia
requerida pela fábrica, durante um mês, é, em gramas: a) 0,08
b) 0,8 c) 8 d) 80 e) 800
Questão 16 – Energia relativística
Um elétron elétron foi acelerado por um campo elétrico até atingir a velocidade v = 0,8.c . Se a energia em repouso do elétron vale 0,5 Mev, então a sua energia relativística e a sua energia cinética, ao atingir aquela velocidade, valem, respectivamente:
a) 0,833 Mev , 0,333 Mev b) 0,333 Mev , 0,833 Mev c) 0,633 Mev , 0,133 Mev d) 0,733 Mev , 0,233 Mev e) 0,633 Mev , 0,533 Mev
Questão 17 – Energia Relativística
(Aulão de Véspera – Simétrico – Marina Park ) Um elétron de energia de repouso Eo = Mo.C2 é submetido a um intenso campo
elétrico, sendo acelerado do repouso até que sua energia cinética
relativística se iguale à sua energia de repouso. Nessas condições, a velocidade V atingida pelo elétron, em função da velocidade C da luz no vácuo, vale:
a) C. sen30q b) C.cos30q c) C. tg30q d) C. sen 45q e) C/4
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"É possível que certos fenômenos
físicos nos escapem totalmente, talvez pela falta de meios apropriados de detecção. Todavia, se forem descobertos, poderão fundar novos ramos da física, que parecerão tão estranhos, como por exemplo a física nuclear para um cientista do século passado. Pode-se afirmar, sem muito erro, que em física, como em todas as outras ciências, o que conhecemos é pouco, comparado ao que ignoramos."
De Broglie (1892/1987)
Questão 18 – Princípio de De Broglie
A quantidade de movimento do fóton, no vácuo, é tanto maior quanto:
a) menor a sua massa; b) menor a sua aceleração c) maior a sua freqüência
d) maior o seu comprimento de onda e) menor a sua energia
Questão 19 – (Simulado Saúde 10) Inscreva-se !
O elétron do átomo de hidrogênio encontra-se num estado excitado de energia E2 quando finalmente retorna ao estado fundamental
de energia E1 , liberando um fóton durante o salto quântico. Sendo
c a velocidade da luz no vácuo, h a constante de Planck e m a massa do átomo de hidrogênio, o prof. Renato Brito pede que você determine a velocidade de recuo do átomo de hidrogênio, durante a emissão do referido fóton.
a) 2 1 2 (E E ) 2m.c b) (E2 E )1 m.c c) 2 1 m.h (E E ) d) 2 1 m.h.c (E E )
Questão 20 – Princípio de De Broglie
Quadruplicando-se a energia cinética de um elétron não- relativístico, o comprimento de onda original de sua função de onda fica multiplicado por:
a) 2 1 b) 2 1 c) 4 1 d) 2 e) 2
Questão 21 – Princípio de De Broglie
Se as partículas listadas abaixo têm todas o mesmo comprimento de onda, qual delas tem a maior energia cinética (Não- Relativística) ?
a) elétron b) partícula D c) nêutron d) próton
Questão 22 – Princípio de De Broglie
Qual o comprimento de onda associado a uma vaca de massa 400 kg correndo no pasto a 3,6 km/h ?
a) 1,6 . 10–36 m b) 2,6 . 10–34 m
c) 3,2 . 10–32 m d) 4,1 . 10–30 m
e) 4,7 . 10–28 m
Questão 23 – Princípio de De Broglie
(UFC 2008.2) A radiação eletromagnética se propaga no vácuo e, às vezes, se comporta como partícula e, às vezes, como onda, o que é chamado dualidade onda-partícula. A respeito da radiação eletromagnética e da dualidade onda-partícula, assinale a alternativa correta.
a) O elétron também apresenta a dualidade onda-partícula. b) Esse fenômeno é característico das dimensões astronômicas. c) A dualidade onda-partícula é característica de partículas sem
massa.
d) A radiação eletromagnética se propaga no vácuo porque é uma onda longitudinal.
e) A radiação eletromagnética se propaga em qualquer meio com a velocidade da luz.
Questão 24 – Conceitos em Física Quântica
Analise as afirmativas abaixo e assinale verdadeiro V ou falso F, de acordo com seus conhecimentos de Física Moderna:
a) Um fóton é uma partícula; b) Um fóton é uma onda;
c) Um fóton possui quantidade de movimento Q;
d) A quantidade de movimento de um fóton é diretamente proporcional à frequência F da onda eletromagnética associada a ele.
e) A quantidade de movimento de um fóton é diretamente proporcional à sua Energia relativística E.
f) A quantidade de movimento de um fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda O da onda eletromagnética associada a ele.
g) O processo nuclear que ocorre no interior do sol e demais estrelas que libera grandes quantidades de energia chama-se
Fusão Nuclear;
h) O processo Nuclear atualmente usado nas usinas nucleares para produzir eletricidade a partir da energia contida no interior dos núcleos chama-se Fissão Nuclear;
i) A Fissão Nuclear é ecologicamente inviável, pois os subprodutos da fissão de nucleos pesados, como Urânio, são resíduos radioativos prejudiciais à vida que precisam ser acondicionados em recipientes específicos, com risco de vazamento e danos ecológicos;
j) A Fusão Nuclear trata-se de um processo ecologicamente mais viável que a Fissão, por não produzir resíduos radioativos. Entretanto, a gigantesca energia de ativação necessária para se obter a fusão de núcleos em escala laboratorial é a grande dificuldade dos físicos para usar esse processo nas usinas nucleares. No sol, a energia de ativação necessária para fundir os núcleos de deutério e trítio para formar Hélio está disponível facilmente, considerando a temperatura solar, da ordem de 6500K.