Questõessobre Física Moderna

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31b90d9a-57
ENEM 2021 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

    Os pesticidas organoclorados foram amplamente empregados na agricultura, contudo, em razão das suas elevadas toxicidades e persistências no meio ambiente, eles foram banidos. Considere a aplicação de 500 g de um pesticida organoclorado em uma cultura e que, em certas condições, o tempo de meia-vida do pesticida no solo seja de 5 anos.

A massa do pesticida no decorrer de 35 anos será mais próxima de

A
3,9 g.
B
31,2 g.
C
62,5 g.
D
125,0 g.
E
250,0 g
8c2514c8-05
FGV 2020 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A figura mostra o diagrama de níveis de energia, em elétrons-volt, para o átomo de hidrogênio, segundo o modelo proposto por Bohr. Nela está representada uma transição do elétron do nível n = 4 para o nível n = 2.

(http://astro.if.ufrgs.br. Adaptado.)

A quantidade de energia associada ao fóton emitido pelo átomo de hidrogênio na transição mostrada na figura é

A
0,85 eV.
B
1,51 eV.
C
2,55 eV.
D
4,25 eV.
E
5,76 eV.
a8965b3a-02
UEG 2017 - Física - Física Moderna

O princípio da incerteza de Heisenberg afirma não ser possível a determinação simultânea, com certa precisão, da posição e da quantidade de movimento de uma partícula. Essa impossibilidade se deve

A
à imprecisão dos instrumentos atuais usados para a medição de partículas nesse princípio.
B
à pequeníssima massa da partícula utilizada na experimentação pelo cientista Heisenberg.
C
ao fato de o comportamento das partículas ser tratado estatisticamente nessa teoria.
D
ao desinteresse dos cientistas da época pela publicação do requerido princípio em questão.
E
ao comportamento corpuscular e ondulatório presente nas partículas usadas no experimento.
7f624338-06
UNICENTRO 2015 - Física - Física Moderna

Leia o texto a seguir.

Introduzimos, aqui, outro meio de extrair elétrons do metal. A luz homogênea, tal como a luz violeta, que é, como sabemos, uma luz de comprimento de onda definido, está colidindo com uma superfície de metal. A luz extrai elétrons do metal. Os elétrons são arrancados do metal e uma chuva deles se desloca com certa velocidade. Do ponto de vista do princípio da energia, podemos dizer: a energia da luz é parcialmente transformada na energia cinética dos elétrons expelidos. A técnica experimental moderna nos permite registrar esses elétrons-bala, determinando sua velocidade e, assim, sua energia.

(Adaptado de: EINSTEIN, A.; INFELD, L. A Evolução da Física. Rio de Janeiro: Zahar Editora, 2008. p.214.)

De acordo com o texto, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o fenômeno responsável pelo efeito de extrair elétrons da superfície de um metal quando a luz incide sobre ele.

A
Efeito Doppler.
B
Efeito Elétrico.
C
Efeito Magnético.
D
Efeito Fotoelétrico.
E
Efeito Térmico.
7f6a4580-06
UNICENTRO 2015 - Física - Física Moderna

Sobre o modelo atômico de Bohr, considere as afirmativas a seguir.

I. O elétron se movimenta em órbitas circulares em torno do núcleo atômico devido à ação da força de atração gravitacional.
II. O elétron no átomo, ao passar de um estado de maior energia para um outro estado com energia menor, perde energia. A frequência do fóton emitido é independente da frequência do movimento orbital do elétron.
III. Quando o elétron se encontra em uma órbita estável, não há emissão de energia, ou seja, o elétron não irradia.
IV. As órbitas permitidas para os elétrons são aquelas em que o momento angular orbital do elétron é um múltiplo inteiro de h/2π , onde h é a constante de Planck.

Assinale a alternativa correta.

A
Somente as afirmativas I e II são corretas.
B
Somente as afirmativas I e IV são corretas.
C
Somente as afirmativas III e IV são corretas.
D
Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
E
Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
3e9968f0-f9
UFRGS 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Em 26 de abril de 1986, o reator 4 da usina nuclear de Chernobyl, na atual Ucrânia, explodiu durante um teste de segurança, devido a uma combinação de erros humanos. Esse foi o pior desastre nuclear da história.

Entre os resíduos radioativos mais poluentes provenientes do desastre, estão os isótopos, com a respectiva meia-vida entre parênteses: Xenônio-133 (133Xe - 5,2 dias), Iodo-131 (131I - 8 dias), Césio-134 (134 Ce - 2 anos), Estrôncio-90 (90Sr - 28,8 anos) e Césio-137 (137Ce - 32,2 anos). Atualmente, e por vários anos a seguir, o 90Sr e o 137Ce são as principais fontes de radiação na região afetada pela explosão.

A figura abaixo mostra, em particular, a cadeia de decaimentos que leva o 137Ce ao isótopo estável Bário-137 (137Ba).



Os processos indicados pelas setas (1), (2) e (3) são, respectivamente, decaimentos

A
β-, β- e y.
B
β+, β- e β- .
C
β+, β- e y.
D
β-, β- e β+ .
E
β+, β+ e y.
adaff577-fa
FASEH 2019, FASEH 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A meia-vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo em que uma amostra deste elemento se reduz à metade. Esse intervalo de tempo denomina-se:

A
Desintegração.
B
Redesintegração.
C
Semidesintegração.
D
Desintegração primária.
421fb60d-f7
UNEMAT 2015 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Moradores do "arco do desflorestamento", onde estão concentrados os desmates na Amazônia, estão expostos a um índice de poluição até 17 vezes o limite estabelecido pela OMS (Organização Mundial da Saúde) devido às queimadas, o que resulta em aumento no número de consultas e internações hospitalares [...]. No período das chuvas, a concentração de poluentes produzidos pelas queimadas fica em torno de 15 microgramas por m3 de ar atmosférico na região amazônica. Na seca (julho a outubro), quando têm início as queimadas, o mesmo indicador sobe para 300 e, em alguns municípios, até 600 microgramas por m3.

Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br/fsp/saude/sd180320091.htm. Acesso em: 29 out 2013.

Com base nas concentrações de poluentes referidas no texto acima, assinale a alternativa que expressa corretamente as concentrações em mg L-1.

A
15 x 10-6, 300 x 10-5, 600 x 10-5.
B
1,5 x 10-6, 3 x 10-5, 6 x 10-5.
C
15 x 10-5, 30 x 10-5, 60 x 10-5.
D
15 x 10-6, 30 x 10-5, 60 x 10-5.
E
15, 300, 600.
e56ba3ab-6e
UPE 2021 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Um forno de micro-ondas doméstico com 1600 W de potência emite uma radiação em seu interior, no comprimento de onda de 12,0 cm, para aquecer ou cozer os alimentos. Supondo que todos os fótons emitidos pelo canhão de micro-ondas - o magnetron - sejam absorvidos pelo alimento para aquecê-lo, aproximadamente quantos fótons de micro-ondas foram absorvidos pelo alimento em 10,0 s de exposição nesse forno?

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s² , o módulo da carga do elétron e = 1,6 x 10 -19 C, a massa do próton mp = 1,7 x 10 -27 kg, a massa do elétron me = 9,1 x 10 -31 kg, pi π = 3 e a constante de Planck h = 6,6 x 10 -34 Js ou 4,14 x 10 -15 eV.
A
103
B
1010
C
1018
D
1028
E
1038
e571dca4-6e
UPE 2021 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Um instrumento de diagnóstico médico moderno, que usa técnica de imagem por raios gamas da aniquilação do par elétron-pósitron, é conhecido como PET. Essa máquina realiza tomografia por emissão de pósitrons, para produzir imagens da seção transversal do corpo de um paciente. O pósitron é a antipartícula do elétron, que possui mesma massa, mas carga de sinal oposta. Para um exame, um paciente recebe injeção intravenosa de um marcador radioativo contendo um isótopo de Flúor-18 ou Gálio-67 ou Tecnécio-99, por exemplo. Encontre o comprimento de onda aproximado de aniquilação de um par elétron-pósitron lento em angstrons.

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s² , o módulo da carga do elétron e = 1,6 x 10 -19 C, a massa do próton mp = 1,7 x 10 -27 kg, a massa do elétron me = 9,1 x 10 -31 kg, pi π = 3 e a constante de Planck h = 6,6 x 10 -34 Js ou 4,14 x 10 -15 eV.
A
7,0 x 102
B
4,0 x 102
C
1,0 x 10
D
2,4 x 10-1
E
1,2 x 10-2
e567dcea-6e
UPE 2021 - Física - Física Moderna, Relatividade

Sobre a teoria da relatividade de Albert Einstein, assinale a alternativa CORRETA.

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s² , o módulo da carga do elétron e = 1,6 x 10 -19 C, a massa do próton mp = 1,7 x 10 -27 kg, a massa do elétron me = 9,1 x 10 -31 kg, pi π = 3 e a constante de Planck h = 6,6 x 10 -34 Js ou 4,14 x 10 -15 eV.
A
Quando exposto à radiação eletromagnética, um material metálico ejeta elétrons da superfície.
B
O tempo é uma grandeza absoluta.
C
Um observador que esteja próximo da velocidade da luz verifica uma contração temporal, quando comparado a um observador em repouso.
D
Um observador em repouso verifica a contração do comprimento de um objeto que esteja se movendo próximo da velocidade da luz.
E
Um observador em repouso verifica a dilatação do comprimento de um objeto que esteja se movendo próximo da velocidade da luz.
c9da46be-83
UFC 2018 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A física quântica oferece as bases conceituais que permitem avaliar o estado do elétron no átomo. Um destes princípios é a regra de Hund a qual estabelece que, para orbitais atômicos “degenerados”, o menor valor de energia será obtido quando o número de elétrons com

A
o mesmo número de quântico principal for o máximo.
B
o mesmo número quântico secundário for o máximo.
C
o mesmo número quântico magnético for o máximo.
D
o mesmo número quântico de spin for o máximo.
3666cb0d-6a
URCA 2021 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

A física quântica e a física moderna são ramos da física que tem suscitado muito interesse nos últimos anos em virtude de sua influência em muitos setores da vida moderna (aplicação e construção de vários dispositivos e instrumentos de medida relevantes em áreas como a medicina, biologia, química, geologia, matemática, ciências humanas, etc). Marque a alternativa correta em relação a aspectos conceituais desta área do conhecimento científico:

A
O físico Mas Karl Ernst Plank (1858 – 1947) evidenciou que a radiação eletromagnética com a frequência “f” era constituída de uma forma perfeitamente contínua com valor energético calculado pela expressão “ E = h. f”, onde “h” é a denominada constante de Plank, cujo valor é igual a 6,63 x 10 - 34 J.s.
B
O físico Albert Einstein (1879-1955) interpretando o efeito fotoelétrico afirmou que a energia é conservada, que a energia do fóton deve ser igual à soma da função trabalho “Wo” com a energia cinética do elétron emitida, ou seja, “hf = Wo + ( mv2/2 )". Enfatizou que o número de elétrons emitidos é proporcional à intensidade da luz incidente e a velocidade estava relacionada com a intensidade
C
O físico Niels Henrik David Bohr (1885- 1962), não descartando o modelo planetário do átomo, buscou explicar a estranha instabilidade do mesmo. Ele conjecturou que o elétron só poderia se mover em certas órbitas afastada do núcleo atômico. Para ele o elétron ao receber um quantum de energia poderia saltar de sua órbita original para outra mais estável mais próxima do núcleo atômico.
D
O físico De Broglie (1892-1987) por meio da conjectura onda-partícula para a matéria defendeu que “ondas de matéria” poderia ser conseguido através do movimento de qualquer objeto (um elétron, uma pedra, um planeta). Introduziu a fórmula para calcular o comprimento de onda “λ” a partir da massa “m” e a velocidade “v” dos corpos em movimento, ou seja, “λ = h/ (mv)”.
E
O fóton possui uma massa de repouso e sua velocidade é muito menor que a velocidade da luz.
c9573380-32
UEL 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Leia o texto a seguir.


No museu do Amanhã, a exposição “Cosmos” faz uma abordagem científica, associando a composição atômica humana à composição de parte de uma estrela, contribuindo para o entendimento de como se comporta a matéria do ponto de vista atômico e subatômico.



Com base nos conhecimentos sobre Física Moderna, considere as afirmativas a seguir.


I. No efeito fotoelétrico, uma luz monocromática que incide na superfície de um metal, cuja energia seja hf = função trabalho (Ω), arranca elétrons se, e somente se, a soma das energias cinética e da função trabalho forem iguais a hf.

II. No átomo de hidrogênio, os níveis de energia são indicados por n, onde a energia calculada para cada nível é dada por En = −(1/n2)2, 18 × 10−18J.

III. Max Planck considerou que os átomos que constituem um corpo aquecido se comportam como osciladores anarmônicos, que têm suas energias distribuídas de forma contínua, independentemente da temperatura do corpo.

IV. Na teoria da relatividade especial, as Leis Físicas são as mesmas para quaisquer observadores em qualquer movimento, e a velocidade da luz no vácuo possui valores específicos para observadores em diferentes referenciais.

Assinale a alternativa correta.

A
Somente as afirmativas I e II são corretas.
B
Somente as afirmativas I e IV são corretas.
C
Somente as afirmativas III e IV são corretas.
D
Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
E
Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
68dfe297-fd
UFT 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica

A física quântica oferece as bases conceituais que permitem avaliar o estado do elétron no átomo. Um destes princípios é a regra de Hund a qual estabelece que, para orbitais atômicos “degenerados”, o menor valor de energia será obtido quando o número de elétrons com

A
o mesmo número de quântico principal for o máximo.
B
o mesmo número quântico secundário for o máximo.
C
o mesmo número quântico magnético for o máximo.
D
o mesmo número quântico de spin for o máximo.
81666fc4-01
Unichristus 2015 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

Em geral, os elementos alcalinos Li, Na, K, Rb e Cs são os mais facilmente ionizáveis, pois eles têm um único elétron na última camada, fracamente ligado ao núcleo. Os outros elétrons fazem a blindagem do campo elétrico atrativo do núcleo, e a força que liga o último elétron ao átomo é equivalente à atração coulombiana entre ele e um próton no núcleo. O gráfico a seguir ilustra a energia de ionização de um elétron de valência versus o número atômico.  


Texto e Figura: Okuno – Física das Radiações  


Dessa forma, observando o gráfico, pode-se afirmar que, para arrancar um elétron de camadas mais internas, que também ocorre em interações ionizantes, é necessária uma energia cujo valor 

A
diminui à medida que aumenta o número atômico.
B
aumenta à medida que diminui o número atômico.
C
permanece constante à medida que diminui o número atômico.
D
aumenta à medida que aumenta o número atômico.
E
permanece constante à medida que aumenta o número atômico.
26c811a0-03
UECE 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Atualmente é bem difundido um exame de tomografia conhecido por PET-CT (acrônimo para Positron Emission Tomography with Computed Tomography). Nesse exame o paciente tem injetado em sua corrente sanguínea uma substância que emite radiação, especificamente na forma de pósitrons, que são detectados por componentes do tomógrafo. Os pósitrons têm a mesma massa do

A
próton e carga positiva.
B
próton e carga negativa.
C
nêutron e carga positiva.
D
elétron e carga positiva.
1db7ebac-fd
FUVEST 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

O ano de 2017 marca o trigésimo aniversário de um grave acidente de contaminação radioativa, ocorrido em Goiânia em 1987. Na ocasião, uma fonte radioativa, utilizada em um equipamento de radioterapia, foi retirada do prédio abandonado de um hospital e, posteriormente, aberta no ferro- velho para onde fora levada. O brilho azulado do pó de césio-137 fascinou o dono do ferro-velho, que compartilhou porções do material altamente radioativo com sua família e amigos, o que teve consequências trágicas. O tempo necessário para que metade da quantidade de césio-137 existente em uma fonte se transforme no elemento não radioativo bário-137 é trinta anos. Em relação a 1987, a fração de césio-137, em %, que existirá na fonte radioativa 120 anos após o acidente, será, aproximadamente,

A
3,1
B
6,3.
C
12,5.
D
25,0.
E
50,0.
18dbfd64-fd
UNICENTRO 2017 - Física - Oscilação e Ondas, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Física Atômica e Nuclear

Qual é o comprimento de onda de um elétron de massa 9,0 . 10-31 kg que se move com velocidade de 100 m/s. Considere a constante de Planck: h = 6,6 . 10-34J . s.

A
3,5 µm
B
7,0 µm
C
14,0 µm
D
2,5 µm
E
1,0 µm
f4aa0c5e-fd
UNICENTRO 2018 - Física - Física Moderna, Relatividade

A teoria da relatividade restrita, publicada no ano de 1905 pelo alemão Albert Einstein, impactou diversas áreas do conhecimento humano e mudou completamente a maneira que observamos e compreendemos o universo que nos cerca. Ela tratava principalmente das diferenças entre fenômenos físicos observados de diferentes referenciais. A teoria da relatividade restrita foi estruturada com base nos seguintes postulados:

I. As leis da Física são as mesmas para observadores em qualquer sistema de referência inerciais.
II. As leis da Física são as mesmas para observadores em qualquer sistema de referência não-inerciais.
III. A velocidade da Luz no vácuo tem o mesmo valor independente do movimento da fonte ou do sistema de referência do observador.

Sobre os postulados descritos acima, identifique os que estão corretos.

A
Somente o postulado III está correto.
B
Os postulados corretos são I e III.
C
Todos os postulados estão corretos.
D
Os postulados corretos são II e III.
E
Os postulados corretos são I e II.