Prova 1 Física quântica

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Prova 1 – Física quântica
1Uma TEP é uma tonelada de petróleo que equivale a 42 bilhões de joules. Essa é a quantidade de energia liberada, na forma térmica, a partir da queima de uma tonelada de petróleo cru. Considerando a possibilidade de conversão plena da massa de repouso dessa quantidade de energia, de quanto seria a quantidade de joules produzidos?
A)  0,8x10^18 J.
B)  0,9x10^18 J.
C)  0,6x10^18 J.
D)  0,7x10^18 J.
2Imagine que um elétron se mova em alta velocidade. Ele carrega momento, mas o módulo do seu momento não é fornecido por p = mv porque a velocidade é relativística. Esse elétron, que possui massa de 9,11x10^-31 kg, se move com uma velocidade de 0,75 c. Comparado ao momento na Física Clássica, seu momento relativístico é:
A)  O momento relativístico é 40% maior.
B)  O momento relativístico é 20% maior.
C)  O momento relativístico é 50% maior.
D)  O momento relativístico é 30% maior.
3Considere um cubo que tem arestas paralelas aos eixos x, y e z e que se encontra em repouso relativamente a um observador O. Qual deve ser a velocidade de um observador O, que se move paralelamente à direção x, para que ele verifique para esse cubo um volume igual à metade de seu "volume de repouso"?
A)  0,866 c.
B)  0,897 c.
C)  0,822 c.
D)  0,845 c.
4A teoria da relatividade propõe algumas grandezas de forma relativística. Uma das grandezas é o efeito doppler, um fenômeno físico que ocorre com ondas, gerando uma alteração na frequência da onda emitida. Nas aplicações práticas desse fenômeno estão:
A)  Aparelhos médicos, como ressonância magnética e tomografia.
B)  Detector de metais e sensores de presença.
C)  Radares de velocidade e observação de corpos emissores de luz.
D)  Raio-x e Satélites.
5A Teoria da Relatividade Especial foi publicada em 1905 por Albert Einstein, concluindo estudos precedentes do matemático francês Henri Poincaré e do físico neerlandês Hendrik Lorentz, entre outros. Ela substituiu os conceitos independentes de espaço e tempo da Teoria de Newton pela ideia de espaço-tempo como uma entidade geométrica unificada. Assinale a alternativa CORRETA que apresenta um postulado da teoria de Einstein:
A)  A luz tem velocidade invariante em relação a qualquer sistema de coordenadas inercial.
B)  Um corpo está em equilíbrio estático se, em um sistema de referência inercial, a soma dos momentos for igual a zero.
C)  A luz tem velocidade invariante em relação a qualquer sistema de referência não inercial.
D)  O produto da incerteza associada ao valor de uma coordenada xi e a incerteza associada ao seu correspondente momento linear pi não pode ser inferior, em grandeza, à constante de Planck normalizada.
6Considere dois elétrons que são emitidos de uma amostra radioativa em sentidos contrários, ambos com uma velocidade 0,67 c. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( v   ) De acordo com a Física clássica, a velocidade relativa entre elas é 1,34 c.
(  f  ) É impossível determinar a velocidade relativa de amostras radioativas.
(  v  ) A velocidade relativa relativística entre essas partículas é de 0,92 c.
(  f  ) A velocidade relativa entre elas será nula.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A)  F - F - V - F.
B)  F - V - F - V.
C)  V - F - V - F.
D)  V - V - F - F.
7Considere duas partículas provenientes do LHC que foram aceleradas em sentidos opostos para se chocar. Uma dessas partículas, medidas no laboratório, é de 0,70 c, e a velocidade relativa entre as partículas é de 0,99 c. Qual o módulo da velocidade da outra partícula medida no laboratório?
A)  0,987 c.
B)  0,968 c.
C)  0,999 c.
D)  0,944 c.
8Um múon é uma partícula elementar parecida com o elétron, mas com massa muito maior. O tempo de vida de um múon em repouso relativamente a certo laboratório é de 2,22 microssegundos. Qual será o tempo de vida medido para esse múon quando, no contexto do estudo de raios cósmicos, ele é detectado a 98% da velocidade da luz?
A)  10 microssegundos.
B)  13 microssegundos.
C)  11 microssegundos.
D)  12 microssegundos.
9Considere um objeto no formato de um paralelepípedo de arestas x, y e z, e uma massa de repouso de M. Considerando a densidade do objeto em seu referencial próprio, qual seria a densidade desse objeto visto por um observador movendo-se a uma velocidade de 0,6 c em relação ao objeto?
A)  A densidade no referencial do observador é 1,25 vezes maior que a densidade no referencial próprio.
B)  A densidade no referencial do observador é 1,55 vezes maior que a densidade no referencial próprio.
C)  A densidade no referencial do observador é 1,85 vezes menor que a densidade no referencial próprio.
D)  A densidade no referencial do observador é 1,40 vezes menor que a densidade no referencial próprio.
10Em 1905, Albert Einstein publicou o que seria a maior revolução no paradigma da ciência, a Teoria da Relatividade. Com esse entendimento, o homem foi capaz de explicar alguns fenômenos que, até então, eram considerados enigmas da ciência. Um desses fenômenos é a dilatação temporal. Para que esse fenômeno possa ocorrer, é necessário que:
A)  Um dos referenciais esteja sob pressão diferente em relação ao outro.
B)  Um dos referenciais esteja em um campo magnético diferente em relação ao outro.
C)  Um dos referenciais viaje em velocidade da luz em relação ao outro.
D)  Os dois referenciais devem estar em movimento, em velocidade da luz.