Testes de Física Moderna – Lista 1

Departamento de Física / FCT
Engenharia Informática
Bloco 1 – 2007/2008
Revisão 1
1. O diagrama mostra os níveis de energia (n) de um electrão em um certo átomo. Qual
das transições mostradas na figura representa a emissão de um fotão com o menor
comprimento de onda?
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) IV.
(E) V.
2. Dobrando-se a energia cinética de um electrão, o comprimento de onda fica
multiplicado por:
3. Considere as seguintes afirmações:
I. No efeito fotoeléctrico, quando um metal é iluminado por um feixe de luz
monocromática, a quantidade de electrões emitidos pelo metal é directamente
proporcional à intensidade do feixe incidente, independentemente da frequência da luz.
II. As órbitas permitidas ao electrão em um átomo são aquelas em que o momento
angular orbital é nh/2π, sendo n = 1, 3, 5….
III. Os aspectos corpusculares e ondulatórios são necessários para a descrição completa
de um sistema quântico.
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Quais estão correctas?
(A) I e II.
(B) I e III.
(C) I e IV.
(D) II e III.
(E) III e IV.
4. Uma superfície está sendo iluminada por uma lâmpada. Nesse caso, pode-se afirmar
que a superfície está sendo irradiada com
(A) electrões.
(B) protões.
(C) fotões.
(D) partículas alfa.
(E) partículas beta.
5. Um feixe de luz incide numa lâmina de metal, provocando a emissão de alguns
electrões. A respeito desse fenómeno, denominado de efeito fotoeléctrico, é correcto
afirmar que
(A) qualquer que seja a frequência da luz incidente, é possível que sejam arrancados
electrões do metal.
(B) quaisquer que sejam a frequência e a intensidade da luz, os electrões são emitidos
com a mesma energia cinética.
(C) quanto maior a intensidade da luz de uma determinada frequência incidindo sobre o
metal, maiores são as energias com que os electrões abandonam o metal.
(D) quanto maior a frequência da luz de uma determinada intensidade incidindo sobre o
metal, maiores são as energias com que os electrões abandonam o metal.
(E) quanto maior a frequência da luz de uma determinada intensidade incidindo sobre o
metal, mais electrões abandonam o metal.
6. Substâncias radioactivas emitem radiações alfa, beta, gama e neutrões. Na pesquisa
sobre a natureza e propagação dessas radiações, usam-se campos magnéticos, entre
outros recursos. O campo magnético pode influir na trajectória das radiações
(A) alfa e beta.
(B) alfa e neutrão.
(C) alfa e gama.
(D) neutrão e gama.
(E) beta e gama.
7. O dualismo onda-partícula refere-se a características corpusculares presentes nas
ondas luminosas e a características ondulatórias presentes no comportamento de
partículas, tais como electrões. A Natureza nos mostra que características corpusculares
e ondulatórias não são antagónicas mas, sim, complementares. Dentre os fenómenos
listados, o único que não está relacionado com o dualismo onda-partícula é
(A) o efeito fotoeléctrico.
(B) a difracção de electrões.
(C) nenhuma das respostas anteriores
8. Na fabricação de um material semicondutor tipo N, emprega-se silício (4 electrões de
valência) dopado com uma substância que, na sua camada mais externa, tem número de
electrões igual à
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(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 5
9. INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no enunciado e afirmativas abaixo.
Sobre a natureza e comportamentos de ondas são feitas quatro afirmativas:
I. Ondas electromagnéticas propagam-se também no vácuo.
II. Ondas sonoras propagam-se também no vácuo.
III. Ondas de mesma frequência e mesmo comprimento de onda têm sempre a mesma
velocidade.
IV. O raio X é uma onda electromagnética.
Considerando as afirmativas acima, é correcto concluir que
(A) somente I é correcta.
(B) somente II é correcta.
(C) somente I, II e III são correctas.
(D) somente I, III e IV são correctas.
(E) todas são correctas.
10. Analise cada uma das afirmações e indique se é verdadeira (V) ou falsa (F).
- Nas regiões próximas aos pólos de um imã permanente, a concentração de linhas de
força é maior do que em qualquer outra região ao seu redor.
- Tomando-se um imã permanente em forma de barra e partindo-o ao meio em seu
comprimento, obtém-se dois pólos magnéticos isolados, um pólo norte em uma das
metades e um pólo sul na outra.
Quais são, pela ordem, as indicações correctas?
(A) V - F (B) nenhuma das respostas anteriores
(C) V - V (D) F - F (E) F - V 11. I. Uma carga eléctrica submetida a um campo magnético sofre sempre a acção de
uma força magnética.
II. Uma carga eléctrica submetida a um campo eléctrico sofre sempre a acção de
uma força eléctrica.
III. Uma carga eléctrica com velocidade submetida a um campo magnético sofre
sempre a acção de uma força magnética.
Indique a opção correcta:
a) Somente I está correcta.
b) Somente II está correcta.
c) Somente III está correcta.
d) II e III estão correctas.
e) Todas estão correctas.
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12. Duas ondas propagam-se no mesmo meio, com a mesma velocidade. O
comprimento de onda da primeira é igual ao dobro do comprimento de onda da
segunda. Então podemos dizer que a primeira terá, em relação à segunda:
a) mesmo período e mesma frequência;
b) menor período e maior frequência;
c) maior período e menor frequência;
d) menor período e menor frequência;
e) maior período e maior frequência.
13. Sobre uma carga eléctrica de 2,0  10-6 C, colocada num determinado ponto do
espaço, age uma força de intensidade 0.80 N. Despreze a acção da força gravitacional.
A intensidade do campo eléctrico nesse ponto é:
a) 1.6 . 10-6N/C
b) 1.3 . 10-5N/C
c) 2.0 . 103N/C
d) 1.6 . 105N/C
e) 4,0 . 105N/C
14. A meia vida de um isótopo radioativo é de 140 dias. Quantos dias seriam
necessários para que a taxa de decaimento de uma amostra desse isótopo caísse a um
quarto de seu valor inicial?
a) 140 dias
b) 280 dias
c) 140 min
d) 280 min
e) nenhuma das respostas anteriores.
15. Um nuclídeo radioativo tem a meia-vida de 30 anos. Que fração de uma amostra
inicialmente pura desse nuclídeo permanecerá sem decair depois de (I) 60 anos e (II)
90 anos?
a) 1/4, 1/4
b) 1/4, 1/8
c) 1/2, 1/4
d) 1/4, 1/2
e) nenhuma das respostas anteriores.
16. Considere as três figuras a seguir. Nelas temos:
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Analise cada figura e descubra o sinal das cargas elétricas q e Q.
Pode-se dizer que:
I. Na figura 1: Q > 0 e q >0
II. Na figura 2: Q < 0 e q > 0
III. Na figura 3: Q < 0 e q < 0
IV. Em todas as figuras: q > 0
Use, para a resposta, o código abaixo:
a) Se todas forem verdadeiras.
b) Se apenas I, II e IV forem verdadeiras.
c) Se apenas I e III forem verdadeiras.
d) Se apenas II for verdadeira.
e) Se nenhuma for verdadeira.
17. Um satélite (S) gira em torno de um planeta (P) numa órbita circular. Assinale,
dentre as opções abaixo, aquela que melhor representa a resultante das forças que
actuam sobre o satélite.
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18. A lei da gravitação Universal de Newton diz que:
a. Os corpos se atraem na razão inversa de suas massas e na razão directa do
quadrado de suas distâncias
b. Os corpos se atraem na razão directa de suas massas e na razão inversa de suas
distâncias
c. Os corpos se atraem na razão directa de suas massas e na razão inversa do
quadrado de suas distâncias
d. Os corpos se atraem na razão inversa de suas massas e na razão directa de suas
distâncias
e. Os corpos se atraem na razão directa do quadrado de suas massas e na razão
inversa de suas distâncias
19. O momento de inércia da molécula de hidrogénio é dado por I = mpr2/2, onde mp é a
massa do protão e r = 0.7 nm é a distância entre os protões na molécula.
A energia de rotação da molécula para  =3, supondo que ela se comporte como um
rotor rígido é aproximadamente:
a) 2  10 4 eV
b) 105 eV
c) 104 eV
d) 3  10 2 eV
e) nenhuma das respostas anteriores.
Dados:
2
A energia de rotação E    1 , mp = 938 MeV/c2, c = 2 × 10−7 eVm.
2I
20. A configuração electrónica do átomo de titânio (Z = 22) é
a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d 4s3.
b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 4s2 3d4
c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 .
d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2.
e) nenhuma das respostas anteriores.
21. Considere os cristais X, Y e Z. Supor que: i) o cristal X tem estrutura cúbica
simples (cs) e parâmetro de rede ao = 0.6 nm, ii) o cristal Y tem estrutura cúbica de
faces centradas (cfc) e parâmetro de rede ao = 0.9 nm e iii) o cristal Z tem estrutura
cúbica de corpo centrado (ccc) e parâmetro de rede ao = 0.7 nm. Os valores
aproximados dos raios atómicos correspondentes são:
a) 0.3 nm, 0.3 nm, 0.3 nm
b) 0.3 nm, 0.1 nm, 1.3 nm
c) 0.1 nm, 1.3 nm, 1.4 nm
d) 0.6 nm, 0.9 nm, 0.7 nm
e) nenhuma das respostas anteriores.
22. “De acordo com a teoria formulada em 1900 pelo físico alemão Max Planck, a
matéria emite ou absorve energia electromagnética de maneira .... emitindo ou
absorvendo ...., cuja energia é proporcional à .... da radiação electromagnética envolvida
nessa troca de energia.”
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Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche correctamente as lacunas:
a)
b)
c)
d)
e)
Contínua – quanta – amplitude
Descontínua – protões – frequência
Descontínua – fotões – frequência
Contínua – electrões – intensidade
Contínua – neutrões – amplitude
23 Considere a seguintes afirmações sobre a estrutura do átomo:
I – A energia de um electrão ligado a um átomo não pode assumir qualquer valor.
II – Para separar um electrão de um átomo é necessária uma energia bem maior do que
para arrancar um protão do núcleo.
III – O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume
do átomo todo.
a) Quais estão correctas?
b) Apenas I
c) Apenas II
d) Apenas I e III Apenas II e III
e) I, II e III
24. Considerando as seguintes afirmações sobre a estrutura nuclear do átomo.
I – O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga eléctrica positiva.
II – A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de
todo o átomo.
III – Na desintegração de um núcleo radioactivo, ele altera sua estrutura para alcançar
uma configuração mais estável.
Quais estão correctas?
a) Apenas I
b) Apenas II
c) Apenas I e III
d) I, II e III
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