Questõessobre Física Moderna

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UEPB 2010 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Considerando o princípio de Incerteza de Heisenberg, que h é a constante de Planck e que um elétron que tem massa me = 9,1.10–31 Kg se move na direção do eixo x com velocidade de 4.106 m/s, se a medida da velocidade apresenta uma incerteza de 2% e admitindo-se que h/4π = 5,3.10–35 J.s, a incerteza na medida da posição desse elétron é maior ou igual a:

A
7,3.10–6 m
B
1,3.105 m
C
7,3.10–4 m
D
6,2.10–36 m
E
6,2.10–28 m
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UEPB 2010 - 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.
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FGV 2016 - Física - Física Moderna, Relatividade

A nave “New Horizons”, cuja foto é apresentada a seguir, partiu do Cabo Canaveral em janeiro de 2006 e chegou bem perto de Plutão em julho de 2015. Foram mais de 9 anos no espaço, voando a 21 km/s. É uma velocidade muito alta para nossos padrões aqui na Terra, mas muito baixa se comparada aos 300000 km/s da velocidade da luz no vácuo.
(http://goo.gl/oeSWn)

Considere uma nave que possa voar a uma velocidade igual a 80% da velocidade da luz e cuja viagem dure 9 anos para nós, observadores localizados na Terra. Para um astronauta no interior dessa nave, tal viagem duraria cerca de

A
4,1 anos.
B
5,4 anos.
C
6,5 anos.
D
15 anos.
E
20,5 anos.
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IF-GO 2012 - Física - Física Moderna, Relatividade

Cientistas de ponta anunciaram a descoberta de partículas subatômicas que, aparentemente, viajam mais rápido que a velocidade da luz.
O instituto de pesquisa CERN, localizado perto de Genebra, na Suíça, disse que medições feitas durante três anos revelaram que neutrinos injetados em um receptor em Gran Sasso, na Itália, haviam chegado em média 60 nanossegundos mais rápido do que a luz teria feito. Uma diferença minúscula que poderia, no entanto, minar a teoria da relatividade especial de Albert Einstein, de 1905.
A professora Jenny Thomas, que trabalha com neutrinos no Fermilab, rival do CERN, localizado em Chicago, nos EUA, comentou: "O impacto dessa medição, se estiver correta, seria enorme."
Robert Evans (Reuters). Disponível em: <http://br.reuters.com/> . Acesso em: 12 dez. 2011. [Adaptado].

Com base no texto e nos princípios que fundamentam a física, indique a alternativa correta.

A
A única partícula subatômica encontrada com abundância na natureza é o elétron.
B
No modelo atômico de Bohr os prótons e os elétrons se encontram no interior do núcleo atômico e os nêutrons, como possuem carga nula, giram ao redor do denso núcleo. Esse modelo é uma analogia ao sistema planetário heliocêntrico.
C
A força gravitacional entre um elétron e um próton é nula, pois sendo uma partícula elementar o elétron não possui massa.
D
O corpo humano emite radiação na faixa do infravermelho.
E
A luz é uma onda mecânica longitudinal.
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IF-GO 2010 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Num reator nuclear, a energia provém da fissão do Urânio. Cada núcleo de Urânio, ao sofrer fissão, divide-se em núcleos mais leves, e uma pequena parte, ∆m, de sua massa inicial transforma-se em energia. Uma certa usina nuclear tem uma potência elétrica de cerca de 1,0 . 106 kW, que é obtida a partir da fissão de Urânio-235. Para produzir tal potência, devem ser gerados 4,0 . 106 kW na forma de calor. Utilizando a equação de Einstein E = ∆m.c2 e considerando a velocidade da luz no vácuo c = 3 . 108 m/s, analise as proposições a seguir:


I. A quantidade de calor, produzida em uma hora é de 1,44 . 1013 joules.

II. A quantidade de massa ∆m que se transforma em energia na forma de calor, a cada hora, é 0,16 gramas.

III. Supondo que a massa ∆m, que se transforma em energia, seja aproximadamente 8 x 10-4 da massa de Urânio-235, a massa de urânio que sofre fissão em uma hora é de 200 gramas.


Assinale a alternativa correta: 

A
Somente a proposição I.
B
Somente a proposição II.
C
Somente a proposição III.
D
Somente as proposições I e II.
E
Todas as proposições.
7c2e6465-b4
Unimontes - MG 2018 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

No início da chamada mecânica quântica, vários modelos para sistemas físicos conhecidos foram elaborados e suas previsões comparadas com resultados experimentais, para que a veracidade das ideias fundamentais da teoria fosse verificada. Um deles é o modelo do átomo de hidrogênio, feito pelo físico dinamarquês Niels Bohr. Marque a alternativa que apresenta uma afirmativa INCORRETA relacionada a esse modelo.

A
A intensidade do momento angular do elétron em torno do núcleo apresenta um conjunto discreto de valores.
B
Os níveis de energia potencial do elétron em torno do núcleo estão distribuídos continuamente.
C
O elétron em torno do núcleo pode ser encontrado apenas em determinadas órbitas.
D
A mudança do elétron de uma órbita para outra só é possível quando ele ganha ou perde quantidades de energia muito bem definidas.
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UEFS 2010 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

O átomo de hidrogênio tem um próton em seu núcleo e um elétron em sua órbita. Cada uma dessas partículas possui carga de módulo q = 1,6.10−19C e o elétron tem uma massa m = 9.10−31kg.

Sabendo-se que a constante eletrostática do meio é igual a 9.109 Nm2/C2 , a órbita do elétron é circular e que a distância entre as partículas d = 9,0.10−10m, é correto afirmar que a velocidade linear do elétron, em 106 m/s, é, aproximadamente, igual a

A
0,27
B
0,38
C
0,49
D
0,53
E
0,61
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IF-TO 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Niels Henrik David Bohr, um notável físico dinamarquês, publicou em 1913 um artigo propondo um novo modelo atômico, estabelecendo alguns postulados. Sobre esses postulados, é correto afirmar que:

A
Os elétrons passam de uma órbita para outra sem absorver ou emitir energia.
B
Os elétrons movem-se em órbitas elípticas em torno do núcleo atômico, similar a um sistema planetário.
C
O átomo é uma partícula maciça e indivisível de carga elétrica nula.
D
Existe uma relação entre os conceitos desenvolvidos por Planck e Einstein, e os elétrons de um átomo ocupam níveis de energia fixas.
E
O átomo é uma pequena esfera positiva com partículas negativas incrustadas em sua superfície.
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UNEMAT 2010, UNEMAT 2010 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Analise as assertivas abaixo.


I. O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume do átomo todo.

II. O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica positiva.

III. A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo.

IV. A carga do elétron depende da órbita em que ele se encontra.


Assinale a alternativa correta.

A
Todas estão corretas.
B
Apenas II e III estão corretas.
C
Apenas I e IV estão corretas.
D
Apenas I e III estão corretas.
E
Apenas II está correta.
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FATEC 2017 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Leia o texto.

A polonesa Maria Skodovska Curie (1867–1934) é considerada a “mãe da Física Moderna” e a “patrona da Química”. Madame Curie, como é conhecida, é famosa por sua pesquisa inovadora sobre a radioatividade e pela descoberta dos elementos polônio e rádio. Ela teve influência na trajetória de muitas outras mulheres ao redor do mundo, que enfrentavam uma época repleta de preconceitos e dificuldades profissionais.
No Brasil, na primeira metade do século XX, tivemos pelo menos três representantes de destaque na área da Física. Yolande Monteux (1910–1998), primeira mulher formada em Física pela USP no Brasil (1938), trabalhou em pesquisas sobre raios cósmicos, tornando-se uma das pioneiras na área. Logo depois, em 1942, duas outras pesquisadoras seguiram os passos dela, graduando-se, também, em Física. Uma delas, Elisa Frota-Pessoa (1921– ), graduada pela UFRJ, trabalhou com Física Experimental. Dentre sua obra, destaca-se o artigo intitulado “Sobre a desintegração do méson pesado positivo”. A outra foi Sonja Ashauer (1923–1948), também graduada pela USP, e que se tornou a primeira mulher brasileira a concluir um Doutorado em Física, na Universidade de Cambridge (Inglaterra), com uma tese sobre elétrons e radiações eletromagnéticas.

Podemos afirmar que algumas áreas da Física contempladas pelos estudos citados no texto são

A
Termologia e Radioatividade, por estudarem a temperatura dos raios cósmicos e suas radiações.
B
Magnetismo e Físico-Química, por terem pesquisado partículas atômicas e novos elementos.
C
Acústica e Gases, pela descoberta do rádio e do polônio, que são gases à temperatura e pressão ambiente.
D
Astrofísica e Física de Partículas, pelo estudo dos raios cósmicos, radioatividade e partículas subatômicas.
E
Óptica Geométrica e Eletromagnetismo, pela observação astronômica realizada das radiações eletromagnéticas.
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FATEC 2019 - Física - Física Moderna, Relatividade

Na Teoria da Relatividade Restrita de Einstein, dois conceitos estudados referem-se ao fato de que, ao considerar um objeto propagando-se à velocidade da luz, podemos verificar

A
a dilatação do tempo e a dilatação do comprimento.
B
a contração do tempo e a dilatação do comprimento.
C
a dilatação do tempo e a contração do comprimento.
D
a dilatação do tempo sem contração do comprimento.
E
a contração do tempo sem contração do comprimento.
c896dcfd-b2
FATEC 2019 - Física - Física Moderna, Relatividade

Em 2019 comemora-se, em todo o mundo, o centenário das observações astronômicas realizadas na cidade de Sobral (CE), durante o eclipse solar de 29 de maio de 1919. As medidas da deflexão da luz decorrentes das estrelas na borda do Sol constituíram uma prova fundamental para a confirmação da Teoria da Relatividade Geral do físico Albert Einstein.

<http;//. Acesso em: 10.10.2019. Adaptado.


Sobre o eclipse referido, é correto afirmar que

A
as regiões de eclipse solar total comprovam a Terra ser plana e as de eclipse solar parcial a Lua ser esférica.
B
as regiões de eclipse solar total equivalem às penumbras e as de eclipse solar parcial, às sombras.
C
a Terra se coloca entre o Sol e a Lua, projetando, assim, a sombra da Terra na Lua.
D
o Sol se coloca entre a Terra e a Lua, projetando, assim, a sombra do Sol na Terra.
E
a Lua se coloca entre o Sol e a Terra, projetando, assim, a sombra da Lua na Terra.
e1693c9c-b0
UNICENTRO 2010 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Abaixo estão relacionados 5 pesquisadores que ganharam o prêmio Nobel em física por suas contribuições ligadas à física nuclear e radioatividade. Destes, assinale aquele que recebeu o prêmio Nobel mais próximo à nossa data.

A
Henri Becquerel – pela descoberta da radioatividade natural.
B
Wolfgang Pauli – pela descoberta do princípio da exclusão.
C
Robert Andrew Millikan – por trabalhos sobre a carga elétrica elementar e o efeito fotoelético.
D
Paul Dirac – pela contribuição no avanço da teoria atômica.
E
Carl Anderson – pela descoberta do pósitron.
e1658319-b0
UNICENTRO 2010 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Analise as afirmativas abaixo, e assinale a alternativa INCORRETA.

A
Uma partícula é dita elementar quando não possui estrutura interna, ou seja, não é feita de entidades menores que ela.
B
Léptons são constituintes da matéria que não sofrem atuação da força nuclear forte, são indivisíveis e não participam da formação do núcleo.
C
O spin é uma medida da velocidade angular da partícula.
D
Hádrons são partículas que sofrem todos os tipos de interação e se dividem em bárions e mésons.
E
Mésons são partículas que possuem massa intermediária entre os elétrons e os prótons e são constituídos por um quark e um antiquark.
f30f8811-af
UNIOESTE 2016 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

Uma técnica muito conhecida para se estimar a idade de um fóssil é através da quantidade de Carbono-14 contida nele. Este isótopo radioativo decai espontaneamente para o elemento Nitrogênio-14 através da emissão de uma partícula beta. Uma curva típica de decaimento do Carbono-14 é mostrada na figura abaixo. Pesquisadores desejam estimar a idade de uma concha marinha encontrada em um sítio arqueológico. Se eles determinam que ela contém aproximadamente 3,13% de Carbono-14 em relação à quantidade presente em um organismo vivo do mesmo tipo, assinale a alternativa que indica CORRETAMENTE a idade estimada para o fóssil.



A
5700 anos.
B
11400 anos.
C
17100 anos.
D
22800 anos.
E
28500 anos.
acea981e-b0
UEL 2010 - Física - Física Moderna, Teoria Quântica

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 definição de meia-vida. 

A
É o tempo que um núcleo radioativo leva para decair emitindo elétrons e nêutrons.
B
É o tempo gasto para um átomo se tornar radioativo após absorver energia escura emitida pelos átomos próximos.
C
É o tempo gasto para que metade de um dado número de núcleos radioativos sofra decaimento.
D
É metade do tempo gasto para um dado conjunto de núcleos radioativos emitir radiação.
E
É o tempo que um elemento químico gasta para entrar e sair de um meio material.
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UEL 2010 - Física - Resistores e Potência Elétrica, Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Eletricidade

Quando um átomo de urânio-235 é bombardeado por um nêutron, uma das possíveis reações de fissão é . Cada átomo de urânio-235 que sofre fissão libera a energia média de 208 MeV . Admita-se que toda essa energia liberada na fissão de um átomo de urânio-235 possa ser transformada em energia elétrica numa usina nuclear.
Por quanto tempo uma residência comum seria abastecida por toda a energia elétrica liberada por 1kg de átomos de urânio-235?

Dados: 1 MeV equivale a 4, 45 × 10−20kW h.
O consumo médio mensal de uma residência comum é de 230kW h.

A
Mais de 8000 anos.
B
100 anos.
C
2000 meses.
D
O urânio-235 não é um átomo fissionável.
E
É impossível converter energia nuclear em energia elétrica.
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UEL 2010 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Uma usina nuclear produz energia elétrica a partir da fissão dos átomos de urânio (normalmente urânio-238 e urânio-235) que formam os elementos combustíveis de um reator nuclear.
Sobre a energia elétrica produzida numa usina nuclear, considere as afirmativas a seguir.

I. Os átomos de urânio que sofrem fissão nuclear geram uma corrente elétrica que é armazenada num capacitor e posteriormente retransmitida aos centros urbanos.
II. A energia liberada pela fissão dos átomos de urânio é transformada em energia térmica que aquece o líquido refrigerante do núcleo do reator e que, através de um ciclo térmico, coloca em funcionamento as turbinas geradoras de energia elétrica.
III. Uma usina nuclear é também chamada de termonuclear.
IV. O urânio-238 e o urânio-235 não são encontrados na natureza.

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 II e III são corretas.
D
Somente as afirmativas I, III e IV são corretas.
E
Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.
38c743c3-b0
UFPR 2011, UFPR 2011, UFPR 2011, UFPR 2011, UFPR 2011 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas:


1. As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si.

2. Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada.

3. A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada.


Assinale a alternativa correta.

A
Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
B
Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
C
Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
D
Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
E
Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
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UFRGS 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Os seres, quando vivos, possuem aproximadamente a mesma fração de carbono-14 (14C), isótopo radioativo do carbono, que a atmosfera. Essa fração, que é de 10 ppb (isto é, 10 átomos de 14C para cada bilhão de átomos de C), decai com meia-vida de 5.730 anos, a partir do instante em que o organismo morre. Assim, o 14C pode ser usado para se estimar o tempo decorrido desde a morte do organismo.


Aplicando essa técnica a um objeto de madeira achado em um sítio arqueológico, a concentração de 14C nele encontrada foi de 0,625 ppb. Esse valor indica que a idade aproximada do objeto é, em anos, de

A
1.432.
B
3.581.
C
9.168.
D
15.280.
E
22.920.