Questões de Moderna - Perguntas e Respostas Comentadas - Exercícios
questões de vestibulares
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Questões Moderna

REF. Perguntas / Respostas
vestibular Ita-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Um átomo de hidrogênio tem níveis de energia discretos dados pela equação EŠ = (- 13,6/n²) eV, em que {n Æ Z/ nµ1}. Sabendo que um fóton de energia 10,19 eV excitou o átomo do estado fundamental (n=1) até o estado p, qual deve ser o valor de p? Justifique.



resposta:- Cálculo da energia necessária para o átomo de hidrogênio passar do estado fundamental:

E = (-13,6/2£) - (-13,6/1£) = 10,20 eV

Logo a energia do fóton não é suficiente para alterar o estado do átomo.

p = 2

vestibular Ufrn-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Bastante envolvida com seus estudos para a prova do vestibular, Sílvia selecionou o seguinte texto sobre Teoria da Relatividade para mostrar à sua colega Tereza:

À luz da Teoria da Relatividade Especial, as medidas de comprimento, massa e tempo não são absolutas quando realizadas por observadores em referenciais inerciais diferentes. Conceitos inovadores como massa relativística, contração de Lorentz e dilatação temporal desafiam o senso comum. Um resultado dessa teoria é que as dimensões de um objeto são máximas quando medidas em repouso em relação ao observador. Quando o objeto se move com velocidade V, em relação ao observador, o resultado da medida de sua dimensão paralela à direção do movimento é menor do que o valor obtido quando em repouso. As suas dimensões perpendiculares à direção do movimento, no entanto, não são afetadas.

Depois de ler esse texto para Tereza, Sílvia pegou um cubo de lado L³ que estava sobre a mesa e fez a seguinte questão para ela:
Como seria a forma desse cubo se ele estivesse se movendo, com velocidade relativística constante, conforme direção indicada na figura 1?
A resposta correta de Tereza a essa pergunta foi:


resposta:[A]

vestibular Ufrn-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Considerando os processos que ocorrem na lâmpada fluorescente, podemos afirmar que a explicação para a emissão de luz envolve o conceito de
a) colisão elástica entre elétrons e átomos de mercúrio.
b) efeito fotoelétrico.
c) modelo ondulatório para radiação.
d) níveis de energia dos átomos.




resposta:[D]

vestibular Ufrn-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:As lâmpadas incandescentes são pouco eficientes no que diz respeito ao processo de iluminação. Com intuito de analisar o espectro de emissão de um filamento de uma lâmpada incandescente, vamos considerá-lo como sendo semelhante ao de um corpo negro (emissor ideal) que esteja à mesma temperatura do filamento (cerca de 3000 K).
Na figura a seguir, temos o espectro de emissão de um corpo negro para diversas temperaturas.

Intensidade da radiação emitida por um corpo negro em função da freqüência para diferentes valores de temperatura.

imagem não disponivel


Diante das informações e do gráfico, podemos afirmar que, tal como um corpo negro,
a) os fótons mais energéticos emitidos por uma lâmpada incandescente ocorrem onde a intensidade é máxima.
b) a freqüência em que ocorre a emissão máxima independe da temperatura da lâmpada.
c) a energia total emitida pela lâmpada diminui com o aumento da temperatura.
d) a lâmpada incandescente emite grande parte de sua radiação fora da faixa do visível.



resposta:[D]

vestibular Ufrn-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Dentre as criações da mente humana, a Física Moderna assegurou um lugar de destaque, constituindo-se em um dos grandes suportes teóricos no processo de criação tecnológica e tendo repercussão cultural na sociedade. Uma análise histórica revela que um dos pilares do desenvolvimento dessa área da Física foi o cientista dinamarquês Niels Bohr, o qual, em 1913, apresentou um modelo atômico que estava em concordância qualitativa com vários dos experimentos associados ao espectro do átomo de hidrogênio. Uma característica de seu modelo é que alguns conceitos clássicos são mantidos, outros rejeitados e, em adição, novos postulados são estabelecidos, apontando, assim, para o surgimento de um novo panorama na Física.
No modelo proposto por Bohr para o átomo de hidrogênio, o átomo é formado por um núcleo central e por uma carga negativa (elétron) que se move em órbita circular em torno do núcleo devido a ação de uma força elétrica (força de Coulomb). O núcleo, parte mais massiva, é constituído pela carga positiva (próton). Esse modelo garante a estabilidade do átomo de hidrogênio e explica parte significativa dos dados experimentais do seu espectro de emissão e absorção. A estrutura de átomo proposta por Niels Bohr apresenta níveis discretos de energia, estando o elétron com movimento restrito a certas órbitas compatíveis com uma regra de quantização do momento angular orbital, L, (L=n.h/2p(pi), em que n é um número inteiro e h é a constante de Planck).
No entendimento de Bohr, quando o elétron sai de um nível de maior energia para outro menos energético, a diferença de energia é emitida na forma de fótons (partícula cujo momento linear, P, pode ser calculado pela expressão P = E/c, em que E é a energia do fóton e c é a velocidade da luz no vácuo). A análise de tal emissão de fótons constitui parte relevante na verificação da confiabilidade do modelo atômico proposto.
Considerando o texto acima como um dos elementos para suas conclusões,

a) complete a tabela, apresentada a seguir, registrando dois aspectos da Física Clássica que foram mantidos no modelo de Bohr e dois aspectos inovadores que foram introduzidos por Bohr.

imagem não disponivel


b) obtenha uma expressão analítica para a velocidade de recuo, Vr, de um átomo de hidrogênio livre, quando um fóton é emitido por ele após a transição de um elétron do primeiro nível excitado (energia E) para o estado fundamental (energia E³).
Expresse o resultado em função de: E³, E, c e Mh, em que Mh é a massa do átomo de hidrogênio após a liberação do fóton.


resposta:Aspectos da física clássica: Lei de Coulomb e Conservação da energia.

Aspectos inovadores: restrição (quantização) da órbita do elétron e o fóton de energia (quantização da energia).

b) Vr = Ë[2.(E - E³)/Mh]

vestibular Unirio-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Os raios X, descobertos em 1895 pelo físico alemão Wilhelm Rontgen, são produzidos quando elétrons são desacelerados ao atingirem um alvo metálico de alto ponto de fusão como, por exemplo, o Tungstênio. Essa desaceleração produz ondas eletromagnéticas de alta freqüência denominadas de Raios X, que atravessam a maioria dos materiais conhecidos e impressionam chapas fotográficas. A imagem do corpo de uma pessoa em uma chapa de Raios X representa um processo em que parte da radiação é:
a) refletida, e a imagem mostra apenas a radiação que atravessou o corpo, e os claros e escuros da imagem devem-se aos tecidos que refletem, respectivamente, menos ou mais os raios X
b) absorvida pelo corpo, e os tecidos menos e mais absorvedores de radiação representam, respectivamente, os claros e escuros da imagem
c) absorvida pelo corpo, e os claros e escuros da imagem representam, respectivamente, os tecidos mais e menos absorvedores de radiação
d) absorvida pelo corpo, e os claros e escuros na imagem são devidos à interferência dos Raios X oriundos de diversos pontos do paciente sob exame
e) refletida pelo corpo e parte absorvida, sendo que os escuros da imagem correspondem à absorção e os claros, aos tecidos que refletem os raios X



resposta:[B]

vestibular Ufrs-2001
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no texto abaixo.

A chamada experiência de Rutherford (1911-1913), consistiu essencialmente em lançar, contra uma lâmina muito delgada de ouro, um feixe de partículas emitidas por uma fonte radioativa. Essas partículas, cuja carga elétrica é .........., são conhecidas como partículas .......... .

a) positiva - alfa
b) positiva - beta
c) nula - gama
d) negativa - alfa
e) negativa - beta



resposta:[A]

vestibular Ufrs-2001
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:A experiência de Rutherford (1911-1913), na qual uma lâmina delgada de ouro foi bombardeada com um feixe de partículas, levou à conclusão de que
a) a carga positiva do átomo está uniformemente distribuída no seu volume.
b) a massa do átomo está uniformemente distribuída no seu volume.
c) a carga negativa do átomo está concentrada em um núcleo muito pequeno.
d) a carga positiva e quase toda a massa do átomo estão concentradas em um núcleo muito pequeno.
e) os elétrons, dentro do átomo, movem-se somente em certas órbitas, correspondentes a valores bem definidos de energia.



resposta:[D]

vestibular Ufrs-2001
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Considere as seguintes afirmações sobre o efeito fotoelétrico.

I - O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética.
II - O efeito fotoelétrico pode ser explicado satisfatoriamente com a adoção de um modelo corpuscular para a luz.
III - Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotoelétrons quando a freqüência da luz incidente nessa superfície excede um certo valor mínimo, que depende do metal.

Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas I e II.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III.



resposta:[E]

vestibular Ufrs-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no parágrafo a seguir, na ordem em que elas aparecem.

Na partícula alfa - que é simplesmente um núcleo de Hélio - existem dois .........., que exercem um sobre o outro uma força ......... de origem eletromagnética e que são mantidos unidos pela ação de forças ........ .

a) nêutrons - atrativa - elétricas
b) elétrons - repulsiva - nucleares
c) prótons - repulsiva - nucleares
d) prótons - repulsiva - gravitacionais
e) nêutrons - atrativa - gravitacionais



resposta:[C]

vestibular Ufrs-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:Os modelos atômicos anteriores ao modelo de Bohr, baseados em conceitos da física clássica, não explicavam o espectro de raias observado na análise espectroscópica dos elementos químicos. Por exemplo, o espectro visível do átomo de hidrogênio - que possui apenas um elétron - consiste de quatro raias distintas, de freqüências bem definidas.
No modelo que Bohr propôs para o átomo de hidrogênio, o espectro de raias de diferentes freqüências é explicado
a) pelo caráter contínuo dos níveis de energia do átomo de hidrogênio.
b) pelo caráter discreto dos níveis de energia do átomo de hidrogênio.
c) pela captura de três outros elétrons pelo átomo de hidrogênio.
d) pela presença de quatro isótopos diferentes numa amostra comum de hidrogênio.
e) pelo movimento em espiral do elétron em direção ao núcleo do átomo de hidrogênio.



resposta:[B]

vestibular Ufrs-2002
tópico:Moderna

sub-grupo:
pergunta:O decaimento de um átomo, de um nível de energia excitado para um nível de energia mais baixo, ocorre com a emissão simultânea de radiação eletromagnética.
A esse respeito, considere as seguintes afirmações.

I - A intensidade da radiação emitida é diretamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos.
II - A freqüência da radiação emitida é diretamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos.
III - O comprimento de onda da radiação emitida é inversamente proporcional à diferença de energia entre os níveis inicial e final envolvidos.

Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas I e III.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.



resposta:[D]

 


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