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Em uma aula experimental de Física Moderna, foi utilizada uma placa metálica e uma fonte de luz. O aparato experimental foi montado de forma que a luz foi totalmente incidida no material metálico. Após a incidência, foi detectado a emissão de elétrons e os alunos não conseguiram explicar tal fenômeno.
Considerando a afirmação acima marque a alternativa correta referente ao efeito por trás desse acontecido.
Efeito fotoelétrico.
Difração da luz.
Refração luminosa.
Dupla fenda.
Efeito Compton.

Matematicamente

há 11 meses

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UFVJM

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Ed

há 11 meses

A alternativa correta referente ao fenômeno descrito é "Efeito fotoelétrico". Esse efeito ocorre quando a luz incide sobre um material metálico e provoca a emissão de elétrons. É um conceito fundamental na Física Moderna.

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Para que um objeto possa ser visível em um microscópio qualquer, o comprimento de onda da radiação incidente deve ser pelo menos comparável ao tamanho do objeto. Na física quântica, o princípio da dualidade onda-partícula, introduzido por Louis de Broglie, propõe que partículas de matéria, como os elétrons, podem comportar-se como ondas de maneira similar à luz. Um exemplo de aplicação desse princípio é o que ocorre no microscópio eletrônico, em que um feixe de elétrons é produzido para “iluminar” a amostra. O comprimento de onda dos elétrons do feixe é muito menor que o da luz; com isso, consegue-se obter ampliações mil vezes maiores do que as de um microscópio óptico. Suponha que, para visualizar o vírus H1 N1 em um microscópio eletrônico, um feixe de elétrons tenha sido ajustado para fornecer elétrons que se propagam com comprimento de onda igual ao diâmetro do vírus (suponha forma esférica). Se a velocidade de propagação da onda do feixe for de 104 m/s e a frequência for de 1011 Hz, indique a alternativa que corresponde ao diâmetro do vírus H1 N1. (Dado: 1 nm (nanômetro) = 10-9 m)
Indique a alternativa que corresponde ao diâmetro do vírus H1 N1.
1 nm
10 nm
100 nm
1 µm
10 µm

O princípio da conservação da energia está associado as transformações de energia ocorridas em um sistema físico ao longo do tempo, de forma que, a energia no processo inicial deve sempre ser igual a energia no processo final. Para equacionar esse princípio é necessário descrever o sistema em estudo como sendo uma composição de energia de movimento, energia potencial e possíveis energias relacionados as perdas pela dissipação de forças externas.
Considerando um sistema isolado de forças externas, marque a alternativa correta que representa, matematicamente esse princípio.
E cinética=constante
E total= E cinética+ E potencial+ E dissipada=constante
E potencial=E dissipada+E cinética
E cinética=E potencial+E dissipada
E total= E cinética+ E potencial=constante

Dispositivos conhecidos como células fotovoltaicas convertem energia solar em energia elétrica e funcionam baseados no chamado efeito fotoelétrico, cuja explicação foi apresentada pela primeira vez, por Albert Einstein, em 1905.
Sobre células fotovoltaicas, é correto afirmar:
a luz solar causa a decomposição química dos átomos da célula, enviando prótons para um lado e elétrons para outro.
a exposição à luz causa o aquecimento dessas células, fornecendo energia térmica suficiente para movimentar cargas elétricas.
a radiação solar produz o decaimento dos núcleos da célula fotovoltaica, liberando energia.
a carga elétrica é atraída pelo campo eletromagnético de luz, produzindo corrente elétrica.
pacotes de energia luminosa incidem sobre uma placa metálica, liberando elétrons.

A respeito da dualidade onda-partícula, assinale a opção correta.
O momento de uma partícula material está associado ao comprimento de onda λ associado pela relação h/ λ, em que h é a constante de Planck.
O caráter ondulatório e corpuscular da matéria pode ser corretamente demonstrado por meio de uma única medida.
A evidência de que uma partícula material possui dualidade pode ser comprovada a partir de um experimento de difração de elétrons, pois só partículas sofrem difração.
Segundo Einstein, a dualidade onda-partícula aplicada à matéria significa que uma partícula material tem associada a ela uma onda de matéria que governa seu movimento.
Tanto os raios-X quanto feixes de elétrons podem ser difratados, de modo que para a análise da superfície de materiais, é indiferente usar difração de raios-X ou difração de elétrons.

Sabe-se que objetos metálicos são muito utilizados para a produção de efeitos como, por exemplo, o fotoelétrico. Tal efeito é caracterizado pela emissão de elétrons, por parte do metal, quando é incidido luz.
Considerando as informações acima marque a alternativa que justifica a utilização de materiais metálicos para a produção do efeito fotoelétrico.
Os átomos metálicos são grandes e os elétrons em suas camadas de valência são ligados de maneira fraca.
Metais geralmente apresentam baixa resistência elétrica.
São a maior parte dos elementos da tabela periódica.
Os átomos metálicos são bons condutores de corrente elétrica.
São bastante radioativos quando incidido radiação.

Quanto ao número de fótons existentes em 1 joule de luz verde, 1 joule de luz vermelha e 1 joule de luz azul, podemos afirmar, corretamente, que:
existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz azul e existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz vermelha.
existem mais fótons em um joule de luz vermelha que em 1 joule de luz azul e existem mais fótons em 1 joule de luz azul que em 1 joule de luz verde.
existem mais fótons em 1 joule de luz vermelha que em 1 joule de luz verde e existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz azul.
existem mais fótons em 1 joule de luz azul que em 1 joule de luz verde e existem mais fótons em 1 joule de luz vermelha que em 1 joule de luz azul.
existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz vermelha e existem mais fótons em 1 joule de luz verde que em 1 joule de luz azul.

Assinale a(s) proposição(ões) correta(s):
(01) A teoria da relatividade afirma que a velocidade da luz não depende do sistema de referência.
(02) A Mecânica Clássica não impõe limitação para o valor da velocidade que uma partícula pode adquirir, pois, enquanto atuar uma força sobre ela, haverá uma aceleração e sua velocidade poderá crescer indefinidamente.
(04) A teoria da relatividade não limita a velocidade que uma partícula pode adquirir.
(08) Tanto a Mecânica Clássica como a teoria da relatividade asseguram que a massa de uma partícula não varia com a velocidade.
(16) Pela teoria da relatividade podemos afirmar que a luz se propaga no vácuo com velocidade constante c = 299 792 458 m/s, independentemente da velocidade da fonte luminosa ou da velocidade do observador; então é possível concluir que a luz se propaga em todos os meios com velocidade constante e igual a c.
(32) A teoria da relatividade permite concluir que, quanto maior for a velocidade de uma partícula, mais fácil será aumentá-la, ou seja, quanto maior for a velocidade, menor será a força necessária para produzir uma mesma aceleração.

Um dos resultados da teoria da relatividade é
a contração do tempo.
o valor da velocidade da luz depende do observador.
a dilatação do tempo.
dois eventos simultâneos para um observador são simultâneos para todos os outros.
a dilatação do espaço.

Segundo o modelo atômico de Niels Bohr, proposto em 1913, é correto afirmar:
O elétron pode assumir qualquer estado estacionário permitido sem absorver ou emitir radiação.
No átomo, o elétron pode assumir qualquer valor de energia.
No átomo, somente é permitido ao elétron estar em certos estados estacionários, e cada um desses estados possui uma energia fixa e definida.
No átomo, a separação energética entre dois estados estacionários consecutivos é sempre a mesma.
Quando um elétron passa de um estado estacionário de baixa energia para um de alta energia, há a emissão de radiação (energia).

Imagine uma bola de voleibol com massa m = 0,50 kg e velocidade vx= 20 m/s, medida com uma incerteza de 1%, isto é, ∆vx=0,20 m/s. Qual a opção aponta o valor da incerteza ∆x na posição da bola: Dica: use h=6,6.10-34 J.s
∆x≅3,3.10-33 m
∆x≅3,3.10-34 m
∆x≅3,3.10-32 m
∆x≅3,3.10-30 m
∆x≅3,3.10-31 m

Em um experimento foi montado duas situações, a primeira referente ao efeito fotoelétrico e a segunda referente ao fenômeno de difração de ondas luminosas. Apesar de experimentos diferentes, foi concluído que as observações foram complementares.
Baseados nessas informações marque a alternativa correta, respectivamente, em relação aos experimentos.
Os comportamentos observados foram corpusculares e ondulatórios respectivamente.
Os comportamentos observados foram ambos ondulatórios.
Os comportamentos observados foram ondulatórios e corpusculares respectivamente.
Os comportamentos observados foram ambos corpusculares.
Os comportamentos observados destacaram o comportamento ondulatório da luz.

Os átomos metálicos são caracterizados como átomos grandes por apresentarem muitos elétrons em sua eletrosfera. Dessa forma, sua camada de valência sempre fica com o número de elétrons relativamente alto. Sabe-se que no efeito fotoelétrico os materiais utilizados para a emissão de elétrons são os metais. Considerando as informações acima, em relação ao efeito fotoelétrico, e em termos de força elétrica, marque a alternativa correta.
Mais elétrons significa que a camada de valência é mais distante do núcleo. Dessa forma maior é a força elétrica de interação entre os elétrons e o núcleo.
O efeito fotoelétrico funciona bem com metais, pois esses, são eletricamente neutros.
Quanto mais elétrons os átomos apresentarem, mais distante do núcleo é a camada de valência e menor a força elétrica de interação entre os elétrons e o núcleo.
Os fótons de luz incididos no átomo metálico arrancam os elétrons com facilidade, pois, a força de interação entre elétrons e núcleo, dentro do átomo metálico é muito grande.
Os átomos metálicos são utilizados no efeito fotoelétrico por apresentarem poucos elétrons na camada de valência.