Questões de Física do ano 2007

Considerando a massa do elétron m_e = 9,1 × 10^-31 kg, a carga do elétron e = 1,6 × 10^-19 C e a constante de Planck h = 6,6 × 10^-34 J.s, é correto afirmar que, de acordo com os postulados de Bohr, o comprimento de onda de matéria associado a um elétron cuja energia cinética é igual a 120 e V é da ordem de

• A.

  0,1 nm.

• B.

  1,0 nm.

• C.

  10 nm.

• D.

  100 nm.

Considerando a velocidade da luz c = 3,0 × 108 m/s e a massa do elétron m_e = 9,1 × 10^-31 kg, a equação de Einstein que relaciona massa e energia permite concluir que a energia total de um elétron livre com energia cinética igual a E_C = 4,0 × 10^-13 J, em unidades de 10^-14 J, é aproximadamente igual a

• A.

  2,8.

• B.

  3,0.

• C.

  3,2.

• D.

  4,9.

A figura acima representa o diagrama de níveis de energia no modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio. Neste modelo, que leva em conta o comportamento corpuscular da luz (fóton), as transições eletrônicas ocorrem por emissão ou absorção de energia quantizada.

Com base no modelo de Bohr e na regra de quantização da energia, a energia mínima que um fóton deve ter para ionizar um átomo de hidrogênio em seu estado fundamental é igual a

• A.

  13,60 eV.

• B.

  13,60  eV.

• C.

  13,60  eV.

• D.

  27,20 eV.

A figura acima representa o diagrama de níveis de energia no modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio. Neste modelo, que leva em conta o comportamento corpuscular da luz (fóton), as transições eletrônicas ocorrem por emissão ou absorção de energia quantizada.

Em relação à série espectral de Lyman no modelo de Bohr mencionado no texto, assinale a opção cuja transição eletrônica indicada resulta na emissão de um fóton com maior comprimento de onda.

• A.

  1 2

• B.

  2  1

• C.

  2 3

• D.

  3  2

A tradicional corrida de São Silvestre, no Brasil, ocorre no dia 31 de dezembro desde 1925. Ao longo desses anos, o percurso foi modificado inúmeras vezes, tendo tido no mínimo 5 500 metros e no máximo 15 000 metros. A maior velocidade média desenvolvida nessa corrida foi de, aproximadamente, 6,3 metros por segundo, em uma prova em que o vencedor obteve a marca de 23 minutos e 26 segundos em um percurso com

• A.

  6 200 metros.

• B.

  7 000 metros.

• C.

  7 600 metros.

• D.

  8 900 metros.

• E.

  9 200 metros.

No Estado de São Paulo, é comum que as estradas apresentem dois diferentes limites de velocidade; um para caminhões e ônibus e outro, para automóveis. Na Rodovia dos Bandeirantes, por exemplo, essas velocidades são, respectivamente, 90 km/h e 120 km/h. Um automóvel entra nessa rodovia 10 minutos depois de um caminhão, sendo que ambos trafegam com a velocidade máxima permitida. Pode-se prever que o automóvel irá ultrapassar o caminhão em, aproximadamente,

• A.

  5 minutos.

• B.

  10 minutos.

• C.

  20 minutos.

• D.

  30 minutos.

• E.

  40 minutos.

Em experimentos com colisões entre feixes de prótons, verifica- se que muitas dessas colisões são elásticas. Nesses casos, após a colisão,

• A.

  os prótons passam a andar juntos, com velocidades iguais.

• B.

  o momento linear de cada próton não varia, só o total varia.

• C.

  conserva-se o momento linear, e há perda de energia cinética.

• D.

  não há variação nas velocidades, como se não houvesse interação.

• E.

  a energia cinética total permanece a mesma de antes.

Os estudos sobre as propriedades dos materiais receberam grande atenção nas últimas décadas, especialmente para o desenvolvimento de materiais adequados à produção industrial, como a de ferramentas e a de veículos. Quando se trata da proteção de passageiros de automóveis, em colisões, fazse necessário o uso de materiais

• A.

  mais rígidos, para diminuir a força de impacto.

• B.

  mais rígidos, para diminuir o tempo de interação.

• C.

  mais flexíveis, para evitar uma deformação do chassi.

• D.

  rapidamente deformáveis, para diminuir o tempo de interação.

• E.

  crescentemente deformáveis, para aumentar o tempo de interação.

• A.

  equivocado, pois aquela conservação é um princípio geral, válido em qualquer condição.

• B.

  equivocado, pois o eventual crescimento da entropia não compromete a conservação de energia.

• C.

  equivocado ou certo, dependendo da relação entre a massa e a constante elástica da mola.

• D.

  certo, pois molas reais dissipam energia mecânica e o que se conserva é a energia total.

• E.

  certo, pois mesmo o princípio da conservação de energia só é válido em condições ideais.

Pode-se afirmar que a conservação da energia mecânica nunca é estritamente verdadeira, mesmo quando parece ser, pois

• A.

  os processos físicos reais são irreversíveis no tempo.

• B.

  não se podem construir motos-perpétuos para gerar energia.

• C.

  a entropia do sistema diminui e tudo se transforma.

• D.

  o homem não pode viajar no tempo sem gastar energia.

• E.

  o tempo não flui uniformemente nas condições reais.