secretaria de segurança pública/secretaria de educação polícia

SECRETARIA DE SEGURANÇA PÚBLICA/SECRETARIA DE EDUCAÇÃO
POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE GOIÁS
COMANDO DE ENSINO POLICIAL MILITAR
COLÉGIO DA POLÍCIA MILITAR SARGENTO NADER ALVES DOS SANTOS
SÉRIE/ANO: 1° Ano
TURMA(S): A e B
PROFESSOR (A): C á s s i o
DISCIPLINA: Física Moderna
DATA:
____ / ____ / 2015
Rocha
ALUNO (A):_____________________________________________________________________________ Nº_______
ATIVIDADES
O modelo atômico de Bohr tem as seguintes características:
Cada elétron só pode ocupar determinada órbita circular sempre com a mesma energia, que permanece
indefinidamente, sem irradiá-la. Essas órbitas correspondem a situações estáveis, denominadas de estados
estacionários. A quantidade constante de energia de cada órbita é tanto maior quanto mais longe o elétron estiver do
núcleo,
ou
seja,
quanto
mais
afastada
for
sua
órbita.
Um átomo armazena energia é fazendo seus elétrons saltarem de uma órbita mais interna (de menor potencial de
energia) para uma órbita mais externa (de maior potencial de energia). Assim, sempre que um átomo absorve energia,
um
ou
mais
de
seus
elétrons
“saltam”
para
uma
órbita
mais
externa.
Quando o fornecimento de energia cessa, os elétrons que foram deslocados para as órbitas mais distantes tendem a
restaurar o equilíbrio retornando à sua órbita original. Porém, toda ação que acumula energia, se for revertida, terá que
liberar essa mesma energia. Então, quando o elétron retorna à órbita original ele deve liberar a mesma quantidade de
energia recebida e o faz sob forma de energia luminosa, ou seja, emitindo um fóton.
A energia de cada transição genérica de nível ninicial (ni) a nfinal (nf) é fornecida por:
No modelo atômico de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron gira em órbita circular em volta do próton central.
Supõe-se que o próton esteja em repouso em um referencial inercial. Essa hipótese da imobilidade do próton pode ser
justificada porque o próton tem massa muito maior que a do elétron.
TEMAS MODERNOS.
Um buraco negro é o que sobra quando morre uma gigantesca estrela, no mínimo 10 vezes maior que o nosso Sol.
Uma estrela é um imenso e incrível reator de fusão. As reações de fusão, que ocorrem no núcleo, funcionam como
gigantescas bombas, cujas explosões impedem que a massa da estrela se concentre numa região pequena. O equilíbrio
entre as forças oriundas das explosões e as de origem gravitacional define o tamanho da estrela. Quando o combustível
para as reações se esgota, a fusão nuclear é interrompida.
Ao mesmo tempo, a gravidade atrai a matéria para o interior da estrela, havendo compressão do núcleo, que se
aquece muito. O núcleo finda por explodir, arremessando para o espaço matéria e radiação. O que fica é o núcleo
altamente comprimido e extremamente maciço. A gravidade em torno dele é tão forte que nem a luz consegue escapar.
Esse objeto literalmente desaparece da visão.
Fissão Nuclear--- reação que se inicia com o choque de um nêutron com um núcleo instável que proporciona a
quebra deste último e, por este motivo, é chamado de fissão nuclear(divisão do núcleo)
Fusão Nuclear- é o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se juntam e formam um outro núcleo de maior
número atômico --- o principal tipo de fusão que ocorre no interior das estrelas é o de Hidrogênio em Hélio, onde dois
prótons se fundem em uma partícula alfa (um núcleo de hélio), liberando dois pósitrons, dois neutrinos e energia.
Corpo negro- O nome "corpo negro" foi introduzido por Gustav Kirchhoff em 1860 e, em física, em Física, é um corpo
que absorve toda a radiação que nele incide não refletindo a luz e nem se deixando atravessar por ela. Quando um
corpo negro é aquecido, ele se torna uma fonte ideal de radiação térmica e de radiação eletromagnética.
Um corpo negro a uma temperatura T emite exatamente os mesmos comprimentos de onda e intensidades que
estariam presentes num ambiente em equilíbrio térmico em T.
Como a radiação em tal ambiente possuiria um espectro dependente apenas de sua temperatura, a temperatura
do objeto está diretamente associada aos comprimentos de onda que emite. Em temperatura ambiente, corpos negros
emitem infravermelho, mas à medida que a temperatura aumenta algumas centenas de graus Celsius, corpos negros
começam a emitir radiação em comprimentos de onda visíveis: começando no vermelho, passando por amarelo, branco
e finalmente acabando no azul, após o qual a emissão passa a incluir crescentes quantidades de ultravioleta.
A radiação emitida por um corpo negro mostrou uma falha na teoria clássica, que explicava as emissões
satisfatoriamente apenas em baixas temperaturas. O estudo das leis de corpos negros levou ao surgimento da mecânica
quântica.
A figura abaixo mostra como varia a intensidade da radiação emitida por um corpo negro em função do comprimento
de onda para algumas temperaturas.
Observe, pelo gráfico, que:
Aumentando-se a temperatura, para um dado comprimento de onda, a intensidade da radiação aumenta. Esta
intensidade é fornecida pela lei de Stefan-Boltzmann, I=σ.T 4 em que σ é a constante de Stefan-Boltzmann de valor
σ=5,67.10-8W/m2K4.
Aumentando-se a temperatura, o pico da distribuição se desloca para comprimentos de onda menores.
1 - (PUC-RS) Um átomo excitado emite energia, muitas
vezes em forma de luz visível, porque:
a) um de seus elétrons foi arrancado do átomo.
b) um dos elétrons desloca-se para níveis de energia mais
baixos, aproximando-se do núcleo.
c) um dos elétrons desloca-se para níveis de energia mais
altos, afastando-se do núcleo.
d) os elétrons permanecem estacionários em seus níveis
de energia.
e) os elétrons se transformam em luz, segundo Einstein.
02-(UFMG-MG) No modelo de Bohr para o átomo de
hidrogênio, a energia do átomo:
a) pode ter qualquer valor.
b) tem um único valor fixo.
c) independe da órbita do elétron.
d) tem alguns valores possíveis.
03-(UFRGS-RS) No início do século XX, as teorias
clássicas da Física– como o eletromagnetismo, de
Maxwell, e a mecânica, de Newton – não conduziam a uma
explicação satisfatória para a dinâmica do átomo. Nessa
época, duas descobertas históricas tiveram lugar: o
experimento de Rutherford demonstrou a existência do
núcleo atômico e a interpretação de Einstein para o efeito
fotoelétrico revelou a natureza corpuscular da interação da
luz com a matéria. Em 1913, incorporando o resultado
dessas descobertas, Bohr propôs um modelo atômico que
obteve grande sucesso, embora não respeitasse as leis da
física clássica.
Considere as seguintes afirmações sobre a dinâmica do
átomo.
I. No átomo, os raios das órbitas dos elétrons podem
assumir um conjunto contínuo de valores, tal como os raios
das órbitas dos planetas em torno do Sol.
II. O átomo pode existir, sem emitir radiação, em estados
estacionários cujas energias só podem assumir um
conjunto discreto de
valores.
III. O átomo absorve ou emite radiação somente ao passar
de um estado estacionário para outro.
Quais dessas afirmações foram adotadas por Bohr como
postulados para o seu modelo atômico?
a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III.
e) I, II e III.
04-(UNIUBE-MG) Considere dois níveis de energia de um
átomo de sódio, representados no diagrama abaixo.
A diferença de energia entre os níveis (inicial e final) é
igual a 3,4.10-19J, e a energia do fóton é igual a h.f, em que
h é a constante de Planck (6,6.10-34 J.s) e f é a freqüência
do fóton emitido.
d) fotossíntese e) combustão
09 - (UFPR-PR) Segundo o modelo atômico de Niels Bohr,
proposto em 1913, é correto afirmar:
a) No átomo, somente é permitido ao elétron estar em
certos estados estacionários, e cada um desses estados
possui uma energia fixa e definida.
b) Quando um elétron passa de um estado estacionário de
baixa energia para um de alta energia, há a emissão de
radiação (energia).
c) O elétron pode assumir qualquer estado estacionário
permitido sem absorver ou emitir radiação.
Considerando os dados apresentados e utilizando a tabela
acima
como referência, marque a alternativa que
representa a cor da luz emitida nessa transição eletrônica.
a) vermelha b) amarela c) violeta d) azul e) verde
05-(UFJF-MG) A figura abaixo mostra os níveis de energia
do átomo de hidrogênio. Se inicialmente o elétron está no
estado
d) No átomo, a separação energética entre dois estados
estacionários consecutivos é sempre a mesma.
e) No átomo, o elétron pode assumir qualquer valor de
energia.
10 - UFU-MG Um átomo excitado emite energia, muitas
vezes em forma de luz visível, porque:
a) um dos elétrons decai para níveis de energia mais
baixos, aproximando-se do núcleo.
b) um dos elétrons foi arrancado do átomo.
c) um dos elétrons desloca-se para níveis de energia mais
altos, afastando-se do núcleo.
d) os elétrons permanecem estacionários em seus níveis
de energia.
quântico fundamental (de menor energia), qual a sua
energia cinética após o átomo ter sido ionizado por um
fóton de energia 20 eV ?
a) 33,6 eV
b) 13,6 eV
c) 6,4 eV
d) 10,2 Ev.
06-(PUC- MG). Escolha, entre os modelos atômicos
citados nas opções, aquele (aqueles) que, na sua
descrição, incluiu (incluíram) o conceito de fóton:
a) Modelo atômico de Thomson.
b) Modelo atômico de Rutherford.
c) Modelo atômico de Bohr.
d) Modelos atômicos de Rutherford e de Bohr.
e) Modelos atômicos de Thomson e de Rutherford
11 - (UDESC-SC-010) A Figura 1 mostra o gráfico da
intensidade de radiação por comprimento de onda emitida
por um corpo
negro para diferentes temperaturas. Com base nas
07 - (UFPI) Um átomo de hidrogênio está em um estado informações do gráfico, analise as afirmativas abaixo.
excitado com n = 2, com uma energia E 2= –3,4 eV. Ocorre I – A temperatura T1 é maior que a temperatura T3.
uma transição para o estado n = 1, com energia E 1= –13,6 II – A intensidade total de radiação emitida é maior para
temperatura T3.
eV, e um fóton é emitido. A frequência da radiação emitida,
III – O comprimento de onda para o qual a radiação é
em Hz, vale aproximadamente:
-19
-34
máxima é maior para temperatura T3.
(Dados: 1 eV = 1,6 .10 J; h = 6,63 .10 Js.)
15
1
15
IV – As temperaturas T1, T2 e T3 são iguais.
a) 2,5.10
b) 2,0.10
c) 1,5.10
15
14
V – As intensidades totais de radiação emitida são iguais
d) 1,0.10
e) 5,0 .10
para T1, T2 e T3.
08 - (UFRS-RS) Assinale a alternativa que preenche Assinale a alternativa correta.
corretamente a lacuna do parágrafo abaixo. O Sol é a a) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras.
grande fonte de energia para toda a vida na Terra. Durante b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
muito tempo, a origem da energia irradiada pelo Sol foi um c) Somente a afirmativa I é verdadeira.
mistério para a humanidade. Hoje, as modernas teorias de d) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
evolução das estrelas nos dizem que a energia irradiada e) Somente a afirmativa II é verdadeira.
pelo Sol provém de processos de .......... que ocorrem no
seu interior, envolvendo núcleos de elementos leves.
a) espalhamento b) fusão nuclear c) fissão nuclear