Questõessobre Física Moderna

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FUVEST 2016 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Reatores nucleares não são exclusivamente criações humanas. No período précambriano, funcionou na região de Oklo, África, durante centenas de milhares de anos, um reator nuclear natural, tendo como combustível um isótopo do urânio.

Para que tal reator nuclear natural pudesse funcionar, seria necessário que a razão entre a quantidade do isótopo físsil (235U) e a do urânio 238U fosse cerca de 3%. Esse é o enriquecimento utilizado na maioria dos reatores nucleares, refrigerados a água, desenvolvidos pelo homem.

O 235U decai mais rapidamente que o 238U; na Terra, atualmente, a fração do isótopo 235U, em relação ao 238U, é cerca de 0,7%. Com base nessas informações e nos dados fornecidos, podese estimar que o reator natural tenha estado em operação há

Note e adote:

M(t) = M(0) 10-λt ; M(t) é a massa de um isótopo radioativo no instante t.

λ descreve a probabilidade de desintegração por unidade de tempo.

Para o 238U, λ238 ≈ 0,8 x 10-10 ano-1.

Para o 235U, λ235 ≈ 4,0 x 10-10 ano-1.

log10 (0,23) = – 0,64


A
1,2 x 107 anos.
B
1,6 x 108 anos.
C
2,0 x109 anos.
D
d) 2,4 x 1010 anos.
E
2,8 x 1011 anos.
f13b2f09-f9
PUC - SP 2017 - Física - Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Eletricidade

• Um átomo de hidrogênio gasoso, no seu estado fundamental, tem energia de -13,6eV. Determine a energia necessária, em eV (elétron-volt), que ele deve absorver para que sofra uma transição para o próximo estado de excitação permitido pelo modelo atômico de Bohr.



Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1

• densidade da água: 1 g.cm-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1

• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3

• 1cal = 4,0 J

A
-3,4
B
-17,0
C
17,0
D
10,2
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PUC - RS 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Considerando que a quantidade de nuclídeos restantes das amostras I, II, III e IV é descrita por funções da forma N(t) = N0 e–βt, NÃO é correto afirmar que

INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no texto a seguir.


A linguagem científica apresenta uma especificidade, uma hermeticidade e um caráter esotérico que pode torná-la, muitas vezes, inacessível ao público leigo em geral. Como em muitos campos das ciências, na Física Nuclear utiliza-se uma terminologia própria e específica para a descrição dos fenômenos radioativos. Costuma-se empregar a expressão nuclídeo, por exemplo, quando se está interessado apenas nas propriedades intrínsecas dos núcleos atômicos e utiliza-se a expressão núcleons para fazer referência aos prótons e aos nêutrons do núcleo. A grande maioria dos nuclídeos conhecidos são radioativos, decaindo espontaneamente pela emissão de partículas e se transformando em novos nuclídeos. Sabe-se, também, que a taxa de decaimento desses nuclídeos é proporcional ao número de nuclídeos radioativos presentes na amostra radioativa.

O gráfico abaixo apresenta o número de nuclídeos radioativos restantes, N(t), no instante de tempo t, para quatro amostras radioativas (I, II, III e IV).



A
βI > βII
B
βII > βIII
C
o valor de N0 na amostra II é maior que na III, mas, após decorrido um tempo t0 , temos NII(t) < NIII(t), para t > t0 .
D
os valores de N0 são iguais nas amostras III e IV.
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PUC - RS 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Considerando a figura acima, escolha a alternativa em que a amostra apresenta a maior meia vida.

INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no texto a seguir.


A linguagem científica apresenta uma especificidade, uma hermeticidade e um caráter esotérico que pode torná-la, muitas vezes, inacessível ao público leigo em geral. Como em muitos campos das ciências, na Física Nuclear utiliza-se uma terminologia própria e específica para a descrição dos fenômenos radioativos. Costuma-se empregar a expressão nuclídeo, por exemplo, quando se está interessado apenas nas propriedades intrínsecas dos núcleos atômicos e utiliza-se a expressão núcleons para fazer referência aos prótons e aos nêutrons do núcleo. A grande maioria dos nuclídeos conhecidos são radioativos, decaindo espontaneamente pela emissão de partículas e se transformando em novos nuclídeos. Sabe-se, também, que a taxa de decaimento desses nuclídeos é proporcional ao número de nuclídeos radioativos presentes na amostra radioativa.

O gráfico abaixo apresenta o número de nuclídeos radioativos restantes, N(t), no instante de tempo t, para quatro amostras radioativas (I, II, III e IV).



A
I.
B
II.
C
III.
D
IV.
b7f25bec-fc
PUC - RS 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no contexto a seguir.

Em hospitais de grande porte das principais cidades do país são realizados tratamentos que utilizam radioisótopos emissores de radiações alfa, beta e gama.

O iodo 131, por exemplo, é um radioisótopo utilizado no tratamento de hipertireoidismo. O gráfico abaixo representa a massa residual de iodo 131 (N) presente em uma amostra em função do tempo (t).


A função que melhor descreve a massa residual de iodo 131 presente na amostra, em função do tempo, é N(t)=N0 ekt , onde

A
N0 >0 e k>0
B
N0 <0 e k>0
C
N0 >0 e k<0
D
N0 <0 e k<0
b7f73714-fc
PUC - RS 2017 - Física - Oscilação e Ondas, Cargas Elétricas e Eletrização, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Física Atômica e Nuclear, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no contexto a seguir.

Em hospitais de grande porte das principais cidades do país são realizados tratamentos que utilizam radioisótopos emissores de radiações alfa, beta e gama.

Em relação às radiações alfa, beta e gama, afirma-se:


I. Todas possuem massa de repouso.

II. Apenas duas possuem carga elétrica.

III. Em geral, a radiação gama é a que possui maior poder de penetração no corpo humano.


Está/Estão correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

A
I.
B
II.
C
I e III.
D
II e III.
27311589-b1
UDESC 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Analise as proposições com relação à Física Moderna.


I. As ondas gravitacionais propagam-se com a mesma velocidade que as ondas eletromagnéticas e foram previstas pela Teoria da Relatividade.

II. No modelo atômico de Bohr, o núcleo possui apenas nêutrons, enquanto os prótons e os elétrons estão na eletrosfera.

III. No efeito fotoelétrico, um fóton incide sobre a superfície de um material e a partir de uma certa frequência é possível emitir um elétron. A frequência na qual é possível emitir um elétron é fixa e independe do material no qual a luz incide.

IV. A célula solar é um dispositivo que utiliza o efeito fotoelétrico para transformar energia solar em energia elétrica.

V. A dualidade onda partícula refere-se ao fato que uma partícula pode se comportar como uma onda.


Assinale a alternativa correta.

A
Somente as afirmativas I, IV e V são verdadeiras.
B
Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
C
Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras.
D
Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
E
Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras.
4a84e303-f2
Univap 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Em um átomo de hidrogênio, no seu estado fundamental, pode-se calcular o módulo da força elétrica e o módulo da força gravitacional entre o elétron que orbita o núcleo e o próton que está no interior do núcleo. É correto afirmar que

A
a força elétrica é menor que força gravitacional.
B
ambas as forças são iguais.
C
a força elétrica é nula.
D
a força gravitacional é nula.
E
a força elétrica é muito maior que a força gravitacional.
aca59627-e5
FMO 2019 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

“Com o advento da Física Moderna, novas ideias, postulados, teorias e princípios foram descobertos e desenvolvidos, modificando completamente a forma como os cientistas enxergam o universo. Dentre estas novidades, existe um princípio que afirma ser impossível determinar simultaneamente, com precisão absoluta, os valores de determinados pares de grandezas físicas ditas conjugadas. Desse modo, em um sistema quântico, existe uma limitação em relação à precisão da medida dos valores da posição e da quantidade de movimento de uma partícula.” Trata-se do seguinte Princípio da Física Moderna:

A
Da Incerteza.
B
Da Simultaneidade.
C
Da Correspondência.
D
Da Complementaridade.
f633c554-e2
UEPB 2011 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

No ano de 1927, Werner Heisenberg (1901-1976) formula o princípio da incerteza, o qual passou a ser considerado um dos pilares da Mecânica Quântica. Com base neste princípio de Heisenberg, analise as afirmativas abaixo:


I - A incerteza é uma limitação do instrumento de medida.

II - É impossivel medir simultaneamente a posição e a velocidade de uma partícula.

III - A imprecisão entre as medidas de posição e velocidade a que Heisenberg se refere está relacionada ao mundo macroscópico.


Após a análise feita, conclui-se que é(são) correta(s) apenas a(s) proposição(ões)

A
II e III.
B
II.
C
I.
D
I e III.
E
III.
988f2dc9-e0
FAG 2013 - Física - Oscilação e Ondas, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Relatividade

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:

A
tn = (1/2) tB
B
tn = (2/3) tB
C
tn = (5/6) tB
D
tn = tB
E
t = (1/3) t
b39008c6-e0
FAG 2013 - Física - Oscilação e Ondas, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Relatividade

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 t½ 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:

A
tn = (1/2) tB
B
tn = (2/3) tB
C
tn = (5/6) tB
D
tn = tB
E
t = (1/3) t
4059be6d-df
UNIR 2008 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Quando uma partícula β- é emitida por um núcleo radioativo, seu número de massa

A
não muda e seu número atômico aumenta em 1 unidade.
B
aumenta em 1 unidade e seu número atômico aumenta em 1 unidade.
C
diminui em 1 unidade e seu número atômico aumenta em 2 unidades.
D
não muda e seu número atômico não muda.
E
diminui em 4 unidades e seu número atômico diminui em 2 unidades
b51681fa-e3
FPS 2015 - Física - MCUV - Movimento Circular Uniformemente Variado, Indução e Transformadores Elétricos, Cargas Elétricas e Eletrização, MCU - Movimento Circular Uniforme, Campo e Força Magnética, Cinemática, Física Moderna, Magnetismo, Física Atômica e Nuclear, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

No modelo clássico para o átomo de hidrogênio, o elétron realiza um movimento circular de raio R e velocidade de módulo constante ao redor do próton, que se encontra em repouso no centro da circunferência. Considerando que as cargas do elétron e do próton são em módulo iguais a q e que a massa do elétron é denotada por m, pode-se afirmar que a velocidade angular do elétron é proporcional a:

A
q/(m 1/2R 1/2)
B
q/(mR)
C
q/(m 1/2R 3/2)
D
q/(mR1/2)
E
q/(m 1/2R)
65cf9834-e3
UEM 2013, UEM 2013, UEM 2013 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Quando r = 2r0, há uma força atrativa entre duas moléculas.

FÍSICA – Formulário e Constantes

Em um estudo da força que atua em uma molécula devido à outra, emprega-se a força

 F(r) = A(r0/r)13 - A/2(r0/r)7,

em que A e r0 são constantes positivas e r é a distância entre as duas moléculas, sendo que F(r) > 0 representa uma força repulsiva e F(r) < 0 uma força atrativa. Além disso, o termo atrativo de F(r) é comumente referido como a parte atrativa da força de van der Waals (ou de London). Nesse contexto, assinale o que for correto.
C
Certo
E
Errado
d55d52c2-de
UFRN 2007, UFRN 2007 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

No início do século XX, foram propostos dois modelos atômicos da matéria, segundo os quais o átomo era constituído de um pequeno núcleo formado por cargas positivas e, em torno desse núcleo, orbitavam os elétrons.
O modelo de Rutherford (1911) baseava-se em experimentos de espalhamento de partículas alfa desviadas pelos núcleos atômicos, enquanto o modelo de Bohr (1913), que procurava superar as limitações do modelo anterior, explicava o espectro de linhas de emissão do átomo de hidrogênio supondo que os elétrons podiam realizar transições entre as órbitas eletrônicas.

Em relação a um dos modelos acima citados, pode-se afirmar também:

A
O modelo de Bohr explicava a estabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir da quantização do momento angular.
B
O modelo de Bohr mostrava a instabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir dos experimentos de espalhamento de partículas alfa.
C
O modelo de Rutherford explicava a instabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir da quantização da energia.
D
O modelo de Rutherford mostrava a estabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir de experimentos de espalhamento de partículas alfa.
816411b3-df
UFMT 2008 - Física - Oscilação e Ondas, Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Física Atômica e Nuclear, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

Em relação aos conceitos da Física Moderna, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) A energia cinética de um elétron emitido pelo efeito fotoelétrico é proporcional à amplitude da onda eletromagnética que incide sobre a placa.
( ) A radioatividade é um fenômeno que ocorre na eletrosfera de átomos instáveis.
( ) A luz apresenta propriedades de grandezas descontínuas assim como de grandezas contínuas.
( ) A massa de um elétron é constante, seja medida em relação ao núcleo de um átomo ou a um sistema de referência em que o elétron esteja em repouso.
( ) Existem partículas com cargas elétricas fracionárias em relação à carga elétrica do elétron.

Assinale a seqüência correta.

A
F, V, V, F, V
B
V, V, V, F, F
C
F, F, V, F, V
D
V, F, F, V, F
E
F, F, V, F, F
816760d4-df
UFMT 2008 - Física - Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Leis de Kepler, Gravitação Universal, Campo e Força Magnética, Magnetismo Elementar, Física Moderna, Magnetismo, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica, Força Gravitacional e Satélites, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade, Relatividade

A coluna da esquerda apresenta interações fundamentais e a da direita, fenômenos relacionados a elas. Numere a coluna da direita de acordo com a da esquerda.

1 - Fraca
2 - Forte
3 - Eletromagnética
4 - Gravitacional

( ) Estabilidade nuclear
( ) Processos de decaimento
( ) Aglomeração de galáxias
( ) Existência do átomo

Assinale a seqüência correta.

A
1, 4, 3, 2
B
2, 1, 4, 3
C
2, 1, 3, 4
D
4, 1, 2, 3
E
3, 2, 1, 4
ca1a2293-e4
UEM 2012, UEM 2012, UEM 2012 - Física - Dinâmica, Trabalho e Energia, Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

A desintegração nuclear, pela fusão de núcleos atômicos de combustíveis como o urânio, libera energia elétrica.

A civilização moderna tem como base o alto consumo de energia, e os combustíveis fósseis são a fonte da maior parte da energia usada no planeta. Entretanto há outras formas energéticas, como a energia elétrica e a energia nuclear. Sobre esse tema, assinale o que for correto. 
C
Certo
E
Errado
72a57546-df
UFMT 2006 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

No oriente, observa-se, hoje em dia, um aumento do número de países detentores de tecnologia bélica nuclear. A principal fração da liberação de energia proporcionada pelas bombas de fusão é caracterizada pela desintegração de pares elétron-pósitron, em que há total conversão da massa de um par em energia na forma de radiação. Levando-se em conta a relação de Einstein entre massa e energia e que, para cada átomo de hidrogênio participante da reação de fusão é aniquilado um par elétronpósitron, a energia liberada na fusão de 1 grama de hidrogênio está entre

Considere:
- Constante ou Número de Avogadro: 6 × 1023
- Massa do par elétron-pósitron: 2 × 10−30 kg
- Velocidade da luz no vácuo: 3 × 108 m/s

A
1012 J e 1015 J
B
1 MJ e 1 GJ
C
1 kJ e 1 MJ
D
1 GJ e 1012 J
E
1015 J e 1018 J