Física Moderna

01- (UPF - 2023/1) Após a aula de Física na escola de Ensino Médio, num dia em que a professora ministrou conteúdos de Física Moderna abordando os modelos atômicos, um grupo de alunos conversa e faz as seguintes afirmações:

I. No seu modelo atômico, Bohr considera que cada elétron se movimenta em uma orbita circular estável em torno do núcleo, não havendo assim emissão de radiação por parte do elétron.

II. Ao criar o seu modelo atômico, Bohr utilizou a ideia de Planck, segundo a qual os elétrons podem ser arrancados de certos metais pela incidência de um feixe de luz.

III. Em um átomo de hidrogênio, o elétron se movimenta em órbitas circulares em torno do próton devido à ação de uma força centrípeta que se origina da interação gravitacional entre as massas das partículas.

IV. Em um átomo de hidrogênio, o módulo da força de atração eletrostática entre o próton no núcleo e o elétron girando ao seu redor é maior do que o módulo da força gravitacional entre as massas das partículas.

Está correto apenas o que se afirma em:

a) I e III.

b) II, III e IV.

c) II e IV.

d) I e IV.

e) I, II e III.

02- (UPF - 2023/2) De acordo com a teoria do efeito fotoelétrico proposta por Albert Einstein, a luz é formada por fótons. Os fótons são partículas elementares sem massa que transportam energia. De acordo com Einstein, a energia de cada fóton é dada pelo produto da constante de Planck (h) e a frequência da luz (f). Os valores aproximados da constante de Planck e da velocidade da luz no vácuo são 6,6 x 10-34 m².kg.s-1 e 3 x 108 m/s, respectivamente. Nessas condições, é possível afirmar que, para uma radiação cujo comprimento de onda é de 150 nm, a energia de um fóton é, em Joule, de aproximadamente:

a) 19,8 x 10-26

b) 9,9 x 10-41

c) 4,4 x 10-27

d) 1,32 x 10-18

e) 1,32 x 10-27

03- (UPF - 2022/1)  De acordo com a teoria da relatividade geral de Albert Einstein, a medida do comprimento de uma barra (L) feita por um observado fixo num referencial inercial R, em relação ao qual a barra está em movimento numa direção paralela ao comprimento da barra com velocidade constante u, é menor do que o comprimento medido (L’) no referencial R’ em relação ao qual a barra está em repouso. Segundo essa teoria, a relação entre L e L’ é dada por: L=1-u²c².L'. Nesta equação c é a velocidade da luz no vácuo. Sendo L’ = 2m e u 60% do valor de c, pode-se afirmar que o valor de L, em metros, é:

a) 1,2

b) 0,6

c) 1,6

d) 0,8

e) 1,4

04- (UPF - 2021/1) Em 1905, Albert Einstein propôs a Teoria da Relatividade Restrita (TRR), cujo objeto de estudo se dedica à discussão de fenômenos que envolvem sistemas de referência inerciais. Sobre referenciais inerciais, é correto afirmar que:

a) Sistemas inerciais de referência são aqueles nos quais as Leis de Newton não se aplicam.

b) A velocidade da luz no vácuo é a mesma em todos os sistemas inerciais de referência.

c) A medida do comprimento de uma barra em repouso em relação a um sistema de referência inercial R’, que se movimenta com velocidade constante, em relação a um outro sistema de referência inercial R, tem o mesmo valor em R e R’.

d) A medida do intervalo de tempo de ocorrência de um fenômeno em um sistema de referência inercial R’, que se movimenta com velocidade constante, em relação a um outro sistema de referência inercial R, tem o mesmo valor em R e R’.

e) De acordo com a TRR, as leis da Física mudam em conformidade com os valores das velocidades (constantes) com as quais se movimentam os sistemas de referência inercial.

04- (UPF - 2020/1) - A teoria da relatividade restrita (TRR), também conhecida como teoria de relatividade especial, foi proposta por Albert Einstein em 1905. Sobre essa teoria, é correto afirmar:

a) A TRR afirma que as leis da Física são idênticas em relação a qualquer sistema referencial inercial.

b) A TRR afirma que a velocidade da luz no vácuo é a mesma, independentemente do tipo de sistema de referência em que ela é medida.

c) A TRR é válida em todos tipos de sistemas de referência.

d) Para a TRR, não é possível a contração do espaço.

e) Na TRR, não é possível a dilatação do tempo.

05- (UPF - 2019/2)  Em 2019, estamos comemorando 100 anos do eclipse solar que é considerado um marco histórico na ciência mundial. Esse fenômeno, que marcou uma das passagens de Albert Einstein pelo Brasil, é tido como comprovação da teoria da relatividade geral. Essa teoria é um dos temas que integram a Física Moderna que revolucionou a ciência moderna, tanto do ponto de vista científico quanto do filosófico. Sobre a Física Moderna, é correto afirmar que:

a) O átomo de Neils Bohr aperfeiçoa o modelo atômico (planetário) proposto por Ernest Rutherford utilizando a ideia de Plank da quantização. No modelo de Bohr, os elétrons do átomo giram em volta do núcleo em órbitas específicas, com níveis estáveis de energia.

b) Segundo a teoria do efeito fotoelétrico, um elétron pode ser arrancado da superfície de um material pela absorção de um fóton ou de uma fração de fóton da radiação eletromagnética incidente, dependendo da frequência da radiação.

c) A hipótese de De Broglie sobre a dualidade onda-partícula estabelece que a luz é uma onda e não pode apresentar comportamento de partícula material.

d) Um dos postulados da teoria da relatividade especial de Albert Einstein estabelece que as leis da Física mudam de acordo com o referencial inercial.

e) A teoria da relatividade especial de Albert Einstein estabelece que a massa de repouso de um corpo não

possui energia.

06- UPF - 2018/2) Analise as afirmações sobre tópicos de Física Moderna.

I. A Física Moderna é a Física desenvolvida até o século XIX.

II. A Mecânica Quântica, a Teoria da Relatividade e a Mecânica Newtoniana formam parte do conjunto de teorias da Física Moderna.

III. A Física Moderna destaca que, em algumas situações, a luz se comporta como onda, e, em outras situações, como partícula.

IV. O efeito fotoelétrico é um dos fenômenos explicados pela Física Moderna.

Está correto apenas o que se afirma em:

a) II e III.

b) II.

c) III e IV.

d) II e IV.

e) I, II e IV.

07- (UPF - 2018/1) Denomina-se de efeito fotoelétrico o fenômeno que consiste na liberação de elétrons pela superfície de um material quando esse é exposto a uma radiação eletromagnética como a luz. O fenômeno foi explicado por Einstein em 1905, quando admitiu que a luz é constituída por quanta de luz cuja energia é dada

por E = h.f, sendo h a constante de Planck e f a frequência da luz. Das seguintes afirmativas, assinale a correta.

a) O efeito fotoelétrico acontece independentemente da frequência da luz incidente na superfície metálica.

b) A teoria do efeito fotoelétrico afirma que, aumentando a frequência da luz incidente na superfície metálica, é possível arrancar prótons da superfície do metal.

c) Considerando que, no vácuo, o comprimento de onda da luz vermelha é maior do que o comprimento de onda da luz azul, a energia dos quanta de luz vermelha é maior do que a energia dos quanta da luz azul.

d) Quando uma luz monocromática incide sobre uma superfície metálica e não arranca elétrons dela, basta aumentar a sua intensidade para que o efeito fotoelétrico ocorra.

e) O efeito fotoelétrico fornece evidências das naturezas ondulatória e corpuscular da luz.

08- (UPF - 2017/2) Em relação à teoria da relatividade restrita, formulada por Einstein, é correto afirmar:

a) Estuda os fenômenos relativos a referenciais inerciais.

b) As leis da Física são diferentes quando mudamos de um referencial inercial para outro.

c) Em um sistema de referência inercial, a velocidade da luz, medida no vácuo, depende da velocidade com a qual se move o observador.

d) O tempo é uma grandeza absoluta.

e) Os referenciais inerciais são referenciais que se movem, uns em relação aos outros, com velocidade variável. 

09- (UPF - 2017/1) Duas fontes de luz laser, denominadas de Fonte 1 e Fonte 2, têm as seguintes especificações:

Considere que um estudante do ensino médio compra as fontes. Ele sabe que a Fonte 1 emite 𝑁1  fótons por segundo, cada um com energia 𝐸1; e que a Fonte 2 emite 𝑁2 fótons por segundo, cada um com energia 𝐸2. Com relação a essas fontes e considerando-se as informações anteriormente descritas, é correto afirmar que:

a) 𝑁1 < 𝑁2 e 𝐸1 < 𝐸2

b) 𝑁1 = 𝑁2 e 𝐸1 < 𝐸2

c) 𝑁1 = 𝑁2 e 𝐸1 = 𝐸2

d) 𝑁1 < 𝑁2 e 𝐸1 = 𝐸2

e) 𝑁1 < 𝑁2 e 𝐸1 = 𝐸2

10- (UPF - 2016/2) A física moderna trata da física desenvolvida no início do século XX e dos conhecimentos por ela gerados advêm muitos dos avanços tecnológicos observados nos dias atuais. Sobre fenômenos, conceitos e teorias abordados pela física moderna, analise as afirmativas que seguem.

I. O efeito fotoelétrico explica como um próton pode ser arrancado de um metal.

II. As leis da física são idênticas para todos os observadores em qualquer referencial inercial.

III. Um elétron salta de uma órbita para outra somente quando perde energia.

IV. A energia de um fóton é diretamente proporcional à sua frequência.

Está correto apenas o que se afirma em:

a) I e III.

b) II e III.

c) II e IV.

d) I e II.

e) III e IV.

11- (UPF - 2016/1) Analise as afirmações sobre tópicos de Física Moderna.

I. Um dos postulados da teoria da relatividade especial é o de que as leis da Física são idênticas em relação a qualquer referencial inercial.

II. Um segundo postulado da teoria da relatividade especial é o de que a velocidade da luz no vácuo é uma constante universal que não depende do movimento da fonte de luz.

III. Denomina-se de efeito fotoelétrico a emissão de fótons por um material metálico quando exposto a radiação eletromagnética.

IV. A Física Moderna destaca que em algumas situações a luz se comporta como onda e em outras situações como partícula.

Está correto apenas o que se afirma em:

a) I e II.

b) II e III.

c) I, II e III.

d) II e IV.

e) I, II e IV.

12- (UPF - 2015/2) Com relação ao efeito fotoelétrico, são feitas as seguintes afirmações:

I. Pode ser explicado satisfatoriamente com a adoção do modelo corpuscular da luz.

II. Consiste na emissão de elétrons por uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética.

III. Uma superfície metálica fotossensível somente emite elétrons quando a frequência da luz incidente nessa superfície excede um certo valor mínimo, que depende do metal.

Está correto o que se afirma em:

a) I, II e III.

b) I e III apenas.

c) I e II apenas.

d) I apenas.

e) II e III apenas

Gabarito:

01- D 02- D 03- C 04- B 05- A 06- C 07- E 08- A 09- D 10- C 11- E 12- A