A4 - Bases da Física para Ciências_gabarito UAM

Prévia do material em texto

A4 – Bases da Física para Ciências 
1) A matéria é composta de átomos. Esta afirmação é uma das mais importantes 
na ciência e estabelece o que se chama de hipótese atômica. Esta hipótese se 
contrapõe à hipótese do contínuo, isto é, a hipótese que sustentava que a 
matéria era contínua: você poderia dividir uma porção de matéria em porções 
cada vez menores, indefinidamente prosseguindo sem um fim à vista. No 
começo do século passado há o importante modelo de Thomson para o átomo. 
Analise quais características abaixo descrevem esse modelo: 
 
I. Núcleo muito denso e compacto, rodeado dos elétrons. 
II. Núcleo com cargas neutras, mas compacto e elétrons em volta do núcleo. 
III. Núcleo com distribuição contínua das cargas positivas e elétrons nele 
mergulhados. 
IV. Prótons e nêutrons em volta dos elétrons no núcleo. 
V. Neutrinos, nêutrons e prótons dispersos ao acaso, mas dentro de uma 
espécie de núcleo 
 
É correto o que se afirma em: 
 
 
2) O modelo de Rutherford propõe uma estrutura planetária para os átomos: um 
núcleo central fortemente compactado contendo partículas positivas rodeado de 
elétrons. Os diversos elementos químicos da Tabela Periódica se encaixam 
dentro deste modelo: elementos mais pesados correspondem aos núcleos com 
mais partículas positivas (os prótons). No entanto, esse modelo apresentava 
problemas conceituais difíceis de explicar. 
Qual alternativa abaixo corresponde aos problemas que foram visualizados 
neste cenário? 
 
I. Os elétrons são partículas carregadas, ao orbitarem o núcleo, deveriam 
irradiar e espiralar em direção a ele: os átomos deveriam ser instáveis. 
II. Os elétrons são partículas instáveis, e deveriam espiralar para fora do 
átomo, irradiando energia. 
III. Os elétrons e prótons são instáveis, como o movimento é relativo, ambos 
poderiam espiralar em direção ao outro. 
IV. Este modelo não apresentava problemas de qualquer espécie. 
V. Os nêutrons são instáveis e deveriam decair em minutos. 
É correto o que se afirma em: 
 
 
3) Campos elétricos e magnéticos são influências físicas que estão presentes em 
todos os aspectos da vida, indo desde as trocas de energia entre os íons nas 
células até o funcionamento dos motores elétricos. O próprio Sol é fonte de 
grande atividade magnética que influencia a análise dos riscos da transmissão 
de dados entre os satélites. 
Para uma carga elétrica isolada no espaço, como a intensidade do campo 
gerado varia com a distância? Outra carga de mesmo sinal irá atrai-la? Analise 
as asserções a seguir: 
 
I. O campo gerado é o mesmo, não altera a sua intensidade e nem 
aumenta o seu valor com a distância até a carga. Sim, irá atrai-la. 
II. A intensidade do campo varia com o inverso do raio. Não, ela irá ser 
repelida. 
III. A intensidade do campo varia com o inverso do quadrado da distância. 
Não, ela irá ser repelida. 
IV. A intensidade do campo varia o inverso do cubo da distância. É 
indiferente, depende de outras circunstâncias além de apenas o sinal. 
V. O campo gerado irá depender da presença da outra carga. É 
indiferente. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
 
 
4) A radiossensibilidade é o grau de alteração com que um tecido, órgão ou célula 
pode apresentar frente a uma dada intensidade de radiação ionizante. O 
principal alvo da radiação são as pontes de hidrogênio contidas no DNA. Este é 
mais um critério, complementar à definição da DE (dose equivalente) que deve 
ser levado em conta para células e tecidos específicos. 
 
Qual é a relação deste critério com a taxa de reprodução das células? 
 
 
 
5) Os campos eletromagnéticos E e B estão relacionados entre si pelas equações 
de Maxwell. Estas equações permitem relacionar esses campos aos 
movimentos de cargas e correntes e levar em conta a possibilidade da 
modificação no espaço e tempo entre essas quantidades ou como um campo 
pode afetar o outro. Com relação à lei de indução: 
 
 
Qual é o significado da constante que aparece multiplicando a variação temporal 
do campo magnético? Assinale a opção correta: 
 
 
6) Em uma rocha marciana, a razão entre o número de átomos de argônio: 40-Ar 
(estáveis) e o número de átomos de potássio: 40-K (radioativos) é 12,3. Suponha 
que todos os átomos de argônio tenham sido produzidos pelo decaimento dos 
átomos de potássio, com uma meia-vida de anos. Qual é a idade da 
rocha? 
 
Use a expressão para a idade da rocha: 
 
Onde: é a fração das abundâncias de argônio para potássio. 
 
Escolha a única alternativa correta. 
 
 
7) A radiação é qualquer forma de energia ou partícula que é emitida por um 
núcleo que estava excitado energeticamente. As radiações possuem 
intensidade de grau de penetração na matéria dependendo do tipo de radiação 
envolvida. A luz é considerada ionizante (pode arrancar elétrons) quando a sua 
energia é superior a 10eV. Qual é o comprimento de onda de um fóton 
ionizante com 10eV? O comprimento de onda deve aumentar ou diminuir para 
fótons cada vez mais ionizantes? Analise as asserções a seguir: 
 
 
I. , deve diminuir. 
II. , não se altera. 
III. , deve aumentar. 
IV. , não se altera. 
V. , não há relação com a energia. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
 
8) O modelo de Bohr para o átomo descreve de modo semelhante ao modelo 
planetário de Rutherford. No entanto, as órbitas são estáveis por serem 
consideradas estacionárias, ou seja, os elétrons circulam em órbitas com níveis 
de energia discretos. Este modelo tem a vantagem de prever o espectro de 
radiação e absorção dos átomos: apenas as transições entre os níveis de 
energia permitidos podem ocorrer, e nessas transições fótons são absorvidos 
ou emitidos, correspondentemente. 
 
De acordo com este modelo, quais consequências previsíveis importantes 
decorrem da distribuição dos níveis de energia discretos no modelo de Bohr? 
 
 
 
9) O experimento de raios-X envolve a emissão de partículas energéticas, os 
quais atravessam tecidos e são bloqueados ou absorvidos por partes mais 
densas, ossos etc., os quais se revelam nos filmes da radiografia. 
Curiosamente, eles foram descobertos quase que acidentalmente e hoje a 
radiografia se constitui numa das mais simples e baratas ferramentas para 
diagnosticar certos tipos de lesões. 
 
Com relação à natureza dos raios-X, qual partícula é responsável e o que elas 
emitem? 
 
 
10) A Lei do Decaimento Radioativo indica a taxa de desintegração dos nuclídeos 
instáveis e estes processos são muito importantes para termos uma ideia do 
uso potencial de um radioisótopo para datação radioativa de amostras antigas. 
Se você desconfia que uma amostra de sítio arqueológico pode ter centenas a 
milhares de anos, isso influencia a escolha do tipo de material radioativo a ser 
analisado? 
 
I. Analisam-se amostras de quaisquer tipos, a meia-vida não impacta os 
resultados obtidos. 
II. Deve-se escolher o isótopo para o iodo, pois ele ocorre nos sítios 
arqueológicos com boa frequência. 
III. Escolhem-se isótopos de meia-vida longos, na amostra, pois eles 
ainda mostram alguma atividade facilmente mensurável, mesmo hoje. 
IV. Escolhem-se isótopos de meia-vida de poucos minutos, pois o 
experimento dura pouco tempo, e deve ser compatível com isso. 
V. Escolhe-se o isótopo do carbono. 
É correto o que se afirma em: