Questões de Física do ano 2008

Considerando os danos biológicos causados aos seres vivos pela exposição à radiação, fez-se necessário estabelecer mecanismo de proteção aos indivíduos que trabalham com radiação. Acerca de proteção radiológica e suas implicações, assinale a opção correta.

• A.

  Os raios X ou gama, ao interagirem com os átomos de um meio, produzem nêutrons.

• B.

  Os efeitos químicos que ocorrem em um meio exposto à radiação dependem não somente da energia absorvida pelo meio, mas também da distribuição da energia absorvida neste meio e do tipo de radiação.

• C.

  A exposição interna ocorre quando houver contaminação radioativa de indivíduos, por ultrapassar o tempo máximo permitido de exposição a uma radiação.

• D.

  A exposição (e) de uma fonte radioativa puntiforme é diretamente proporcional ao tempo que um indivíduo fica na presença dessa fonte e é inversamente proporcional à distância do indivíduo à fonte.

A lei de decaimento radioativo prevê como o número de núcleos N de uma determinada substância radioativa diminui com o tempo t, ou seja,  em que N⁰ é o número de núcleos em t=0 e  é a constante de decaimento radioativo. Com relação a esse assunto, assinale a opção correta.

• A.

  Atividade radioativa e taxa de decaimento são grandezas equivalentes, para uma mesma substância radioativa.

• B.

  As constantes de decaimento para todos os nuclídeos radioativos têm o mesmo valor.

• C.

  A meia vida e a vida média de um nuclídeo radioativo expressam o mesmo comportamento.

• D.

  A meia vida é o tempo característico para que o número de nuclídeos de uma determinada substância radioativa decaia pela metade.

Os métodos de diagnóstico em medicina que utilizam ondas ultrasônicas se baseiam na reflexão do ultra-som nas interfaces de separação entre dois meios ou no efeito Doppler. A respeito desse assunto, assinale a opção correta.

• A.

  Os transdutores ultra-sônicos basicamente convertem energia elétrica em energia mecânica.

• B.

  A desvantagem da técnica de ultra-som para diagnóstico é o fato de que a maioria das substâncias radiopacas não podem ser detectadas por ultra-som.

• C.

  Uma onda ultra-sônica, ao atravessar um meio homogêneo como um tecido, mantém a intensidade inalterada, ou seja, não sofre atenuação.

• D.

  Como o ultra-som está fora da faixa de freqüência audível, é desaconselhável utilizá-lo com intensidade alta. A técnica se limita ao uso do ultra-som de baixa intensidade.

Considere que uma esfera maciça de raio R seja abandonada do alto de um plano inclinado. A respeito dessa situação, assinale a opção correta.

• A.

  Considerando que haja atrito entre a superfície do plano e a esfera, pode-se afirmar que toda energia devida ao atrito será dissipada na forma de calor.

• B.

  Considerando a existência de atrito, a esfera adquirirá um momento angular numericamente igual ao momento linear em cada instante.

• C.

  Ao atingir a base do plano inclinado, a velocidade linear da esfera dependerá da presença ou não do atrito entre a esfera e o plano.

• D.

  O momento angular adquirido pela esfera é devido ao torque da reação normal do plano em relação ao ponto de apoio.

Um microscópio óptico composto é formado esquematicamente por duas lentes convergentes. A lente mais próxima do objeto, a objetiva, forma uma imagem real do objeto. A mais próxima do olho, a ocular, funciona como uma lente de aumento, para observar a imagem formada pela objetiva. Um microscópio eletrônico, por outro lado, funciona com base nas propriedades ondulatórias do elétron. Com relação a esses dispositivos, assinale a opção correta.

• A.

  O microscópio eletrônico é limitado porque, ao utilizá-lo para examinar objetos de tamanhos iguais ou menores que o comprimento de onda da luz visível, obtém-se uma imagem borrada de baixa resolução devido aos efeitos de difração da luz através do objeto.

• B.

  Dependendo da posição do objeto, as lentes convergentes que fazem parte do microscópio óptico permitem a obtenção de imagens invertidas, ampliadas e reais.

• C.

  A capacidade de resolução dos microscópios ópticos é limitada pelos efeitos de difração da luz.

• D.

  No caso de lentes divergentes, a imagem de um objeto real localizado antes do foco será real invertida e maior do que o objeto.

O funcionamento do olho humano é muito semelhante ao funcionamento de uma máquina fotográfica sofisticada. Alguns componentes da máquina fotográfica desempenham funções muito semelhantes a algumas partes do olho humano. Assinale a opção correta relacionada ao olho humano.

• A.

  A íris do olho corresponde ao diafragma de uma máquina fotográfica e controla automaticamente a distância do objeto em relação à retina.

• B.

  Quando a córnea apresenta uma curvatura irregular ou o cristalino uma forma irregular, a imagem produzida será distorcida e (ou) borrada.

• C.

  Um indivíduo hipermétrope tem dificuldade de focalizar objetos muito afastados, pois a focalização ocorre atrás da retina.

• D.

  Um globo ocular curto ou uma córnea com curvatura muito pequena caracteriza um olho míope.

As radiações tanto corpusculares quanto eletromagnéticas, quando têm energia suficiente, atravessam a matéria, ionizando átomos e moléculas produzindo modificações químicas com conseqüências tanto construtivas quanto destrutivas. Assinale a opção correta, acerca das radiações.

• A.

  A radiação beta, constituída de partículas idênticas ao elétron, é menos penetrante que as partículas alfa. Para blindar esse tipo de radiação pode-se utilizar o vidro e a água.

• B.

  As partículas alfa são núcleos de átomo de hélio constituídos de dois prótons e dois nêutrons.

• C.

  Os nêutrons possuem pouco poder de penetração, apesar de ionizarem o meio diretamente.

• D.

  Sem blindagem, a partícula alfa penetra na pele, e a sua ingestão pode produzir efeitos danosos aos tecidos. Seu alcance é considerado grande comparado com outras radiações.

O radar é um instrumento que detecta objetos em movimento pelo uso de ondas eletromagnéticas. Ao emitir um pulso de onda de rádio, esse pulso é refletido pelo objeto e parte do pulso refletido volta e é detectado pelo radar. Com base no tempo de ida e volta do pulso, assim como a alteração de sua freqüência, é possível calcular a posição e a velocidade do objeto. Com base nessas informações e com relação às propriedades das ondas, assinale a opção correta.

• A.

  O efeito Doppler só é observado se a freqüência da fonte for mantida constante.

• B.

  A luz vinda das galáxias distantes desviam-se para o azul, mostrando, assim, que elas se afastam do observador.

• C.

  Só ocorre efeito Doppler para o som se a fonte estiver em movimento.

• D.

  No caso de ondas eletromagnéticas, se tanto a fonte quanto o observador possuírem a mesma velocidade vetorial, o efeito Doppler não é observado.

Considere uma casca cilíndrica condutora de raio interno R₁ e raio externo R₂ , muito longa, percorrida por uma corrente total igual a I₀ , conforme mostrado na figura acima. Considerando esse modelo, assinale a opção correta, à luz da lei de Ampère.

• A.
• B.

  O campo magnético em um ponto na região externa à casa é constante.

• C. O campo magnético no interior da casca cilíndrica (r < R₁ ) é nulo.
• D.

  As linhas de campo magnético em um ponto fora da casca são paralelas ao eixo da casca cilíndrica.

O som é uma onda longitudinal que se propaga nos meios materiais e cuja freqüência está compreendida, aproximadamente, entre 20 Hz e 20.000 Hz. Ao atingir o nosso ouvido, essas ondas produzem vibrações que causam sensações sonoras. Acerca do som e suas características, assinale a opção incorreta.

• A.

  As notas dó de um piano e de um violino têm o mesmo timbre.

• B.

  A altura do som é caracterizado pela sua freqüência.

• C.

  A intensidade de um som é tanto maior quanto maior for a amplitude da onda sonora.

• D.

  No ar, a velocidade do som independe da sua freqüência.