APOL 1 e 2 Física - Ótica e Ondas

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Questão 1/10 - Física - Ótica e Ondas
Para aumentar o ni´vel de intensidade sonora em 20 dB e´ necessa´rio que a intensidade sonora aumente de qual fator?
Nota: 10.0
	
	A
	10
	
	B
	100
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
β1=(10dB)log(I110−12W/m²)
β2=β1+20dB
β2=[(10dB)log(I110−12W/m²)]+20dB
Como β2=(10dB)log(I210−12W/m²)
Tem-se
[(10dB)log(I110−12W/m²)]+20dB=(10dB)log(I210−12W/m²)
20dB=(10dB)log(I210−12W/m²)−(10dB)log(I110−12W/m²)
20dB=(10dB)[log(I210−12W/m²)−log(I110−12W/m²)]
2=log(I210−12W/m²)−log(I110−12W/m²)
2=log(I210−12W/m²)(I110−12W/m²)
2=logI2I1
102=10logI2I1
100=I2I1
Dessa forma I2=100⋅I1
	
	
	C
	1000
	
	D
	2
Questão 2/10 - Física - Ótica e Ondas
Uma fonte sonora se afasta a 80 m/s de um observador estacionário no ar parado.
Suponha a fonte emitindo som a frequência de 200 Hz. Suponha, também, a rapidez do som no ar parado igual a 343 m/s.
Determine a frequência escutada pelo observador?
Nota: 10.0
	
	A
	162,2 Hz
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
fap=ffonte⋅vsom±vobsvsom±vfonte
fap=(200Hz)⋅(343m/s)+(0m/s)(343m/s)+(80m/s)
fap=(200Hz)⋅343m/s423m/s
fap=(200Hz)⋅0,8108
fap=162,2Hz
	
	
	B
	200 Hz
	
	C
	153,4 Hz
	
	D
	260,8 Hz
Questão 3/10 - Física - Ótica e Ondas
A função x=(6,0m)⋅cos[(3πrad/s)t+(π/3rad)]
descreve o movimento harmônico simples de um corpo.
 No instante t = 2,0 s, determine o deslocamento x do movimento.
Nota: 10.0
	
	A
	1,0 m
	
	B
	3,0 m
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
x=(6,0m)⋅cos[(3πrad/s)t+(π/3rad)]
x=(6,0m)⋅cos[(3πrad/s)(2,0s)+(π/3rad)]
x=(6,0m)⋅cos[6πrad+π/3rad]
x=(6,0m)⋅cos[19π/3rad]
x=(6,0m)⋅(0,5)
x=3,0m
	
	
	C
	5,0 m
	
	D
	6,0 m
Questão 4/10 - Física - Ótica e Ondas
Qual é a aceleração máxima de uma plataforma que oscila com uma amplitude de 2,20 cm e uma frequência de 6,60 Hz?
Nota: 10.0
	
	A
	14,52 m/s²
	
	B
	37,8 m/s²
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
a=ω2⋅x
a=(2π⋅f)2⋅x
a=(2π⋅(6,60))2⋅(2,20⋅10−2)
a=37,8m/s²
	
	
	C
	3,0 m/s²
	
	D
	33,33 m/s²
Questão 5/10 - Física - Ótica e Ondas
O tempo de vida média próprio de um múon é de 2,2μs
. Os múons num feixe estão viajando através do laboratório com uma velocidade de 0,95c.
Qual é sua vida média medida no laboratório?
Nota: 10.0
	
	A
	7,046μs
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
γ=1√1−(vc)2
γ=1√1−(0,95cc)2
γ=1√1−(0,95)2
γ=10,31225
γ=3,2026
Sendo Δt0=2,2μs
no referencial do prórpio múon, teremos que no referencial do laboratório o intervalo de tempo Δt é dado por
Δt=γ⋅Δt0
Δt=(3,2026)⋅(2,2μs)
Δt=7,046μs
	
	
	B
	2,2μs
	
	
	C
	0,687μs
	
	
	D
	2,09μs
	
Questão 6/10 - Física - Ótica e Ondas
Um objeto que executa um movimento harmônico simples leva 0,25 s para se deslocar de um ponto de velocidade nula para o ponto seguinte do mesmo tipo. A distância entre os pontos é 36 cm.
Calcule (a) o período; (b) a frequência do movimento; e (c) o comprimento de onda.
Nota: 10.0
	
	A
	(a) 0,25 s; (b) 4,0 Hz; (c) 36 cm
	
	B
	(a) 0,50 s; (b) 2,0 Hz; (c) 72 cm
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
A oscilação completa exige 0,50 s para ocorrer, o que gera uma frequência dada pelo inverso do período de 2,0 Hz. A distância necessária para a oscilação completa é de 72 cm, que constitui o comprimento de onda da oscilação.
	
	C
	(a) 1,00 s; (b) 1,0 Hz; (c) 144 cm
	
	D
	(a) 1,50 s; (b) 0,3 Hz; (c) 216 cm
Questão 7/10 - Física - Ótica e Ondas
A função x=(6,0m)⋅cos[(3πrad/s)t+(π/3rad)]
 descreve o movimento harmônico simples de um corpo.
Qual a amplitude máxima dessa oscilação?
Nota: 10.0
	
	A
	6,0 m
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Você acertou!
	
	B
	3,0 m
	
	C
	3π
	m
	
	D
	π
	/3 m
Questão 8/10 - Física - Ótica e Ondas
A função x=(6,0m)⋅cos[(3πrad/s)t+(π/3rad)]
 descreve o movimento harmônico simples de um corpo.
 No instante t = 2,0 s, determine a velocidade v do movimento.
Nota: 10.0
	
	A
	-49,0 m/s
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Derivando a função
v=dxdt=ddt[(6,0m)⋅cos[(3πrad/s)t+(π/3rad)]]
v=−[(6,0)⋅((3π)⋅sen[(3π)t+(π/3)]]
v=−18π⋅sen[(3π)t+(π/3)]
v=−18π⋅sen[(3π)(2,0)+(π/3)]
v=−18π⋅sen[(19π)/3]
v=−49,0m/s
	
	
	B
	+49,0 m/s
	
	C
	-3,0 m/s
	
	D
	+3,0 m/s
Questão 9/10 - Física - Ótica e Ondas
Um próton que tem uma energia de repouso igual a 938 MeV tem uma energia total de 2200 MeV.
Considere:
1eV=1,602⋅10−19J
c=2,9979⋅108m/s
mpróton=1,673⋅10−27kg
Qual é sua velocidade relativística?
Nota: 10.0
	
	A
	v=0,892759724⋅c
	
	
	B
	v=0,904497⋅c
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
Para determinar a Energia Cinética Relativística K, tem-se
Etotal=E0+K
Em que E0=938MeV é a energia de repouso do próton.
Logo,
K=Etotal−E0
K=E_{total}-E_0K=(2200MeV)−(938MeV)
K=1262MeV
Convertendo de eV para J, tem-se que
K=2,022⋅10−10J
Como a energia cinética relativística é dada por
K=mc²(γ−1)
Tem-se
2,022⋅10−10J=(1,673⋅10−27kg)(2,9979⋅108m/s)2(γ−1)
2,022⋅10−10=(1,5036⋅10−10)(γ−1)
(2,022⋅10−10)(1,5036⋅10−10)=(γ−1)
1,3448=(γ−1)
γ=2,3448
Conhecendo o valor do Fator de Lorentz γ, é possível determinar a velocidade do próton.
γ=1√1−(vc)2
√1−(vc)2=1γ
(√1−(vc)2)2=(1γ)2
1−(vc)2=1γ2
1−1γ2=(vc)2
√1−1γ2=√(vc)2
√1−1γ2=vc
v=√1−1γ2⋅c
v=√1−1(2,3448)2⋅c
v=√0,8181143⋅c
v=0,904497⋅c
	
	
	C
	v=1,3225549⋅c
	
	
	D
	v=0,57869999724⋅c
	
Questão 10/10 - Física - Ótica e Ondas
Uma fonte sonora se move a 80 m/s ao encontro de um observador estacionário no ar parado.
Suponha a fonte emitindo som a frequência de 200 Hz. Suponha, também, a rapidez do som no ar parado igual a 343 m/s.
Determine a frequência escutada pelo observador?
Nota: 10.0
	
	A
	153,4 Hz
	
	B
	200 Hz
	
	C
	162,2 Hz
	
	D
	260,8 Hz
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
fap=ffonte⋅vsom±vobsvsom±vfonte
fap=(200Hz)⋅(343m/s)+(0m/s)(343m/s)−(80m/s)
fap=(200Hz)⋅343m/s263m/s
fap=(200Hz)⋅1,3042
fap=260,8Hz
Questão 1/10 - Física - Ótica e Ondas
A indeterminação da posição de um elétron situado no eixo x é 50 pm, ou seja, um valor aproximadamente igual ao raio de um átomo de hidrogênio.
Qual é a menor indeterminação possível da componente px do momento do elétron?
Nota: 10.0
	
	A
	50 x 10-12 kg m/s
	
	B
	5,27 x 10-35 kg m/s
	
	C
	12,56 kg m/s
	
	D
	1,05 x 10-24 kg m/s
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
Pelo Princípio da Incerteza de Heisenberg, tem-se que
Δx⋅Δp≥h4π
Sendo a imprecisão da posição Δx=50pm=50⋅10−12m, a imprecisão do momento Δp será dada por
(50⋅10−12)⋅Δp≥(6,626⋅10−34)4π
(50⋅10−12)⋅Δp≥5,273⋅10−35
Δp≥(5,273⋅10−35)(50⋅10−12)
Δp≥1,05⋅10−24kg⋅m/s
Isso significa que o valor mínimo da incerteza do momento do elétron será Δp=1,05⋅10−24kg⋅m/s
	
Questão 2/10 - Física - Ótica e Ondas
Considere uma barreira de energia potencial cuja altura U é 6,0 eV e cuja largura L é 0,70 nm.
Qual é a energia de elétrons incidentes para os quais o coeficiente de transmissão é 0,0010? Adote T=e-2kL.
Nota: 10.0
	
	A
	5,1 eV
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Adotando T=e−2kL
, tem-se
L=0,70nm=0,70⋅10−9m
U=6,0eV=9,612⋅10−19J
T=0,0010=1,0⋅10−3
1,0⋅10−3=e−2k⋅(0,70⋅10−9)
1,0⋅10−3=e(−1,40⋅10−9)k
ln(1,0⋅10−3)=ln[e(−1,40⋅10−9)k]
−6,908=(−1,40⋅10−9)k
(−6,908)(−1,40⋅10−9)=k
k=+4,934⋅109m−1
Como k=√8π2m(U−E)h2, tem-se que a energia do elétron é de
k=√8π2m(U−E)h2⇒k2=8π2m(U−E)h2
(4,934⋅109)2=8π2(9,11⋅10−31)((9,612⋅10−19)−E)(6,626⋅10−34)2
2,434⋅1019=(1,638⋅1038)((9,612⋅10−19)−E)
(2,434⋅1019)(1,638⋅1038)=(9,612⋅10−19)−E
1,486⋅10−19=(9,612⋅10−19)−E
E=(9,612⋅10−19)−(1,486⋅10−19)
E=8,13⋅10−19J=5,1eV
	
	
	B
	0,0060 eV
	
	C
	0,0010 eV
	
	D
	2,4 eV
Questão 3/10 - Física - Ótica e Ondas
Você está jogando futebol em um universo (muito diferente do nosso!) no qual a constante de Planck é 0,60 J · s.
Qual é a indeterminação da posição de uma bola de 0,50 kg que foi chutada com uma velocidade de 20 m/s se a indeterminação da velocidade é 1,0 m/s?
Nota: 10.0
	
	A
	4,77 x 10-2 m
	
	B
	0,50 m
	
	C
	6,63 x 10-34 m
	
	D
	9,55 x 10-2 m
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
A indeterminação do momento da bola é dado por
Δp=m⋅ΔvΔp=(0,50kg)⋅(1,0m/s)
Δp=0,50kg⋅m/s
Logo, pelo Princípio da Indeterminação de Heisenberg, teremos uma incerteza na posição da bola de
Δx⋅Δp≥h4π
Δx⋅(0,50)≥0,604π
Δx⋅(0,50)≥4,77⋅10−2
Δx≥4,77⋅10−20,50
Δx≥9,55⋅10−2m
	
Questão 4/10 - Física - Ótica e Ondas
Um transistor com junção bipolar é constituído por duas junções p-n, formando uma configuração semelhante a um "sanduiche", que pode ser do tipo p-n-p ou do tipo n-p-n.
Fonte: Young, H. D. Física IV  - Sears e Zemansky: ótica e física moderna, 14. ed., p. 400-401, São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016.
Sobre os transistor, podemos afirmar que:
Nota: 10.0
	
	A
	O MOSFET é um transistor de efeito de campo. Ao aplicarmos uma carga positiva na PORTA, essa carga produz um campo elétrico que atrai os poucos elétron do material p, gerando uma concentração de elétrons e possibilitando uma corrente entre a FONTE e o DRENO.
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Você acertou!!
	
	B
	O MOSFET é um diodo retificador de efeito de campo. Ao aplicarmos uma carga negativa na PORTA, essa carga produz um campo elétrico que atrai os poucos elétron do material p, gerando uma concentração de elétrons e possibilitando uma corrente entre a FONTE e o DRENO.
	
	C
	O MOSFET é um resistor de efeito de corrente elétrica. Ao aplicarmos uma carga positiva na FONTE, essa carga produz um campo elétrico que atrai os poucos elétron do material p, gerando uma concentração de elétrons e possibilitando uma corrente entre a PORTA e o DRENO.
	
	D
	O MOSFET é um transistor de efeito de corrente elétrica. Ao aplicarmos uma carga positiva no DRENO, essa carga produz um campo elétrico que atrai os poucos elétron do material n, gerando uma concentração de elétrons e possibilitando uma corrente entre a FONTE e a PORTA.
Questão 5/10 - Física - Ótica e Ondas
Qual a energia desprendida quando dois Hidrogênios (11H)
se fundem para formar o Deutério (21H)
? Considere a massa do Hidrogênio 1,00784 u e a massa do Deutério 2,01410 u.
Nota: 0.0Você não pontuou essa questão
	
	A
	960 MeV
	
	B
	44,7 MeV
	
	C
	0,960 MeV
	
	D
	44,7 eV
Você assinalou essa alternativa (D)
Questão 6/10 - Física - Ótica e Ondas
A escassez mundial de semicondutores impacta diretamente no preço dos carros e a tendência é que a situação melhore — para a indústria e também para os consumidores — somente em 2022.
Fonte: CNN Brasil, Falta dos semicondutores em veículos deve normalizar somente em 2022, diz especialista. Publicado em 25/10/2021. Disponível em: <https://www.cnnbrasil.com.br/business/falta-dos-semicondutores-em-veiculos-deve-normalizar-somente-em-2022-diz-especialista/>
Sobre semicondutores, pode-se afirmar que:
Nota: 10.0
	
	A
	Tem a banda de condução vazia e a zona proibida totalmente preenchida, e a banda de valência é relativamente pequena, permitindo que os elétrons movam-se livremente entre os níveis de energia.
	
	B
	Tem a banda de valência vazia e a banda de condução totalmente preenchida, e a zona proibida entre essas bandas é relativamente grande, não permitindo que os elétrons "saltem" da banda de condução para a banda de valência.
	
	C
	Tem a banda de condução vazia e a banda de valência totalmente preenchida, mas a zona proibida entre essas bandas é relativamente pequena, permitindo que os elétrons "saltem" da banda de valência para a banda de condução.
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
Você acertou!
	
	D
	Tem a banda de condução e a zona proibida totalmente preenchidas, permitindo que os elétrons movam-se livremente entre os níveis de energia da banda de valência cheia.
Questão 7/10 - Física - Ótica e Ondas
Sobre o trecho abaixo:
"Voltemos agora ao primeiro dos dois trabalhos escritos por Einstein no surpreendente ano de 1905. [...] Naquela época, os cientistas sabia, que a luz era constituída de ondas eletromagnéticas; se havia alguma coisa de certo, era isso. No entanto, Einstein tinha dúvidas e revelou a natureza dual da luz - corpuscular e ondulatória. Essa descoberta, junto com o aspecto dual correspondente da matéria, tornou-se a maior conquista do século. Newton e Huygens foram inesperadamente reconciliados por uma profunda revolução na filosofia natural, que mostrou estarem ambos, em partes, certos" (SEGRÉ, E. G. Dos raios X aos quarks - Físicos modernos e suas descobertas. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 1987, p. 89).
Sobre as teorias defendidas por Newton e Huygens, podemos afirmar que:
Nota: 10.0
	
	A
	Newton e Huygens defendiam a mesma perspectiva de que a luz tinha um comportamento apenas ondulatório.
	
	B
	Newton defendia que a luz tinha um caráter corpuscular, enquanto Huygens descrevia as luz como uma onda eletromagnética.
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
Você acetou!!
	
	C
	Newton e Huygens defendiam que a luz era compostas por pequenas partículas, sem nenhum caráter ondulatório.
	
	D
	Huygens defendia que a luz tinha um caráter corpuscular, enquanto Newton descrevia as luz como uma onda eletromagnética.
Questão 8/10 - Física - Ótica e Ondas
Que fatores determinam se um dado material é um condutor de eletricidade ou é um isolante?
Nota: 10.0
	
	A
	A natureza das bandas de energia. O que importa é a extensão em que os estados (níveis de energia) em cada banda são ocupados e o espaçamento entre as bandas (zonas proibidas).
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Você acertou!
Nos isolantes, a banda de valência está completamente preenchida, e a banda de condução completamente vazia, entretanto, a zona proibida entre as duas bandas é muito grande.
Nos condutores, a banda não é totalmente preenchida, havendo liberdade para condução. Além de possuir zonas proibidas menires entre as bandas.
	
	B
	A natureza das bandas de energia. O que importa é a resistência dos prótons moverem-se entre as bandas de valência e de condução.
	
	C
	A natureza das cargas que compõe o material. Essas cargas, em seus estados (níveis de energia) em cada banda movem-se livremente no interior do material, sem existir zonas proibidas.
	
	D
	A natureza das bandas proibidas. O que importa é a o número de estados (níveis de energia) de cada banda, que são sempre totalmente ocupados por elétrons.
Questão 9/10 - Física - Ótica e Ondas
Qual o comprimento de onda de de Broglie de um elétron com uma energia cinética de 120 eV? Considere a energia de repouso do elétron igual a 0,51 MeV , sua massa m = 9,11.10-31 kg e a constante de Planck h = 6,63.10-34J.s.
Assinale a resposta correta:
Nota: 10.0
	
	A
	1,12.10-10 m
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
	
	B
	3,24.10-10 m
	
	C
	5,36.10-10 m
	
	D
	7,48.10-10 m
Questão 10/10 - Física - Ótica e Ondas
Um elétron com energia cinética igual a 6,0 eV colide com uma barreira de 11,0 eV de altura.
Considere G=1 e T=e−2kL
Qual é a probabilidade de tunelamento quando a largura da barreira é de 0,40 nm (em porcentagem)?
Nota: 0.0Você não pontuou essa questão
	
	A
	0,0001%
	
	B
	0,001%
	
	C
	0,01%
	
	D
	0,1%
Você assinalou essa alternativa (D)
Questão 1/10 - Física - Ótica e Ondas
A função trabalho do Tungstênio é e 4,60 eV.
Qual deve ser a energia cinética máxima do elétron emitido em um processo fotoelétrico sob ação de luz ultravioleta de comprimento de onda 150 nm?
Nota: 10.0
	
	A
	3,68eV
	Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
	
	B
	4,60eV
	
	
	C
	8,28eV
	
	
	D
	5,40eV
	
Questão 2/10 - Física - Ótica e Ondas
Em muitos dispositivos semicondutores, o princípio básico envolvido é o fato de que a condutividade do material pode ser controlada pela concentração das impurezas, que pode variar em um grande intervalo de uma região para outra do dispositivo.
Fonte: Young, H. D. Física IV  - Sears e Zemansky: ótica e física moderna, 14. ed., p. 397, São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016.
A junção p-n é um exemplo disso. Sobre a junção p-n, podemos afirmar que:
Nota: 10.0
	
	A
	Consiste na deposição de um material do tipo n em um material do tipo p, permitindo a passagem de corrente elétrica em apenas um sentido. Esse dispositivoé denominado diodo retificador.
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Você acertou!
A aplicação da tensão na junção p-n modifica as dimensões da zona de depleção entre os materiais p e n, permitindo a passagem da corrente elétrica quando a zona é reduzida e impedindo a passagem da corrente elétrica quando a zona de depleção é ampliada pela inversão da tensão.
	
	B
	Consiste na deposição de um material do tipo n em um material do tipo n, permitindo a passagem de corrente elétrica em ambos os sentidos através da junção. Esse dispositivo é denominado diodo retificador.
	
	C
	Consiste na deposição de um material do tipo p em um material do tipo p, impedindo a passagem de corrente elétrica em ambos os sentidos através da junção. Esse dispositivo é denominado transformador.
	
	D
	Consiste na deposição de um material do tipo n em um material do tipo p, impedindo a passagem de corrente elétrica em ambos os sentidos através da junção. Esse dispositivo é denominado resistor.
Questão 3/10 - Física - Ótica e Ondas
Um elétron com energia cinética igual a 6,0 eV colide com uma barreira de 11,0 eV de altura.
Considere G=1 e T=e−2kL
Qual é a probabilidade de tunelamento quando a largura da barreira é de 0,40 nm (em porcentagem)?
Nota: 0.0Você não pontuou essa questão
	
	A
	0,0001%
Você assinalou essa alternativa (A)
	
	B
	0,001%
	
	C
	0,01%
	
	D
	0,1%
Questão 4/10 - Física - Ótica e Ondas
Uma partícula de poeira de 1,5μg
move-se para frente e para trás entre as duas barreiras rígidas separadas por 0,10 mm. Ela se move tão lentamente que leva 120 s para cobrir essa distância. Vamos imaginar que esse movimento seja de uma partícula confinada num poço infinito.
Qual o número quântico associado ao estado da partícula?
Nota: 10.0
	
	A
	n=2
	
	B
	n=119
	
	C
	n=1,19x1015
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
A velocidade média de movimento da partícula é de
v=LΔt=0,10⋅10−3m120s=8,33⋅10−7m/s
Logo, a energia da partícula (energia cinética) é
m=1,5μg=1,5⋅10−9kg
E=K=m⋅v22
E=(1,5⋅10−9)⋅(8,33⋅10−7)22=5,21⋅10−21J
Como trata-se de uma partícula confinada em um poço infinito, tem-se que a energia do nível em que ela se encontra é dada por
En=n2⋅h28⋅m⋅L2
Logo, podemos determinar que a partícula está no nível n dado por
En=n2⋅h28⋅m⋅L2⇔n=√8⋅m⋅L2⋅Enh2
n=√8⋅(1,5⋅10−9)⋅(0,10⋅10−3)2⋅(5,21⋅10−21)(6,626⋅10−34)2
n=√1,424⋅1030
n=1,19⋅1015
	
	
	D
	n=19,1x1015
Questão 5/10 - Física - Ótica e Ondas
Determine a energia cinética máxima dos elétrons ejetados de certo material, se a função trabalho do material é 2,3 eV, e a frequência da radiação incidente é 3,0 × 1015 Hz.
Considere:
h=6,626⋅10−34J⋅s=4,136⋅10−15eV⋅s
Nota: 10.0
	
	A
	19,9 x 10-19 J
	
	B
	12,41 eV
	
	C
	10,1 eV
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
h⋅f=ϕ+Kmax
(4,136⋅10−15eV⋅s)⋅(3,0⋅1015Hz)=(2,3eV)+Kmax
12,41eV=(2,3eV)+Kmax
12,41eV−2,3eV=Kmax
Kmax=10,1eV
	
	
	D
	2,3 eV
Questão 6/10 - Física - Ótica e Ondas
"Imagens podem tornar-se obstáculos para a compreensão do conceito de fóton da óptica quântica. O fóton [...]  não é nem onda, e nem partícula. Mas, sim, uma excitação quantizada dos modos normais do campo eletromagnético. Uma definição que dispensa qualquer utilização de imagens" (SILVA, I. Uma nova luz sobre o conceito de fóton: para além das imagens esquizofrênicas. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 37, n. 4, 2005).
Um fóton é emitido com um comprimento de onda λ
e com energia de 13,25 eV. Determine o comprimento de onda e a frequência desse fóton.
Nota: 10.0
	
	A
	3,20×1015m
e 94×10−9Hz
	
	
	B
	94nm
 e 2,12×10−18Hz
	
	
	C
	2,12×10−18m
 e 3,20×1015Hz
	
	
	D
	94nm
 e 3,20×1015Hz
	
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
Você acertou!!
Questão 7/10 - Física - Ótica e Ondas
Um átomo, em seu estado fundamental, apresenta elétrons em estados discretos de energia que, de acordo com o Princípio de exclusão de Pauli, só podem conter dois elétrons de spins opostos. Quando átomos se aproximam para formar um sólido, os elétrons serão perturbados pelos elétrons dos átomos adjacentes. Essa perturbação, por sua vez, faz com que os estados eletrônicos (níveis) se dividam em uma série de estados eletrônicos diferentes e espaçados, mas muito próximos, que formam uma banda de energia eletrônica.
Fonte: Explicando a Matéria, Propriedades Elétricas - Estrutura de Bandas de Energia. Disponível em:<https://www.jornalamateria.ufscar.br/news/explicando-a-materia-propriedades-eletricas-bandas-de-energia>.
Sobre as bandas de energia, podemos afirmar que:
Nota: 10.0
	
	A
	O conceito de bandas de energia, devido à sua importância, rendeu um Prêmio Nobel à Michael Faraday pelo seu estudo sobre a condutividade.
	
	B
	Ao aproximarmos átomos, as funções de onda se sobrepõe e as energias correspondentes de deslocam, formando diversos níveis de energia na banda.
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
Você acertou!
	
	C
	As zonas proibidas são regiões entre as bandas de energia nas quais os elétrons movimentam-se livremente, conduzindo eletricidade.
	
	D
	As zonas proibidas são bandas de energia cuja dimensão não influi no fenômeno de condução de eletricidade no sólido.
Questão 8/10 - Física - Ótica e Ondas
Calcule o momento de um fóton cujo comprimento de onda é 560 nm.
Nota: 10.0
	
	A
	7,39×10−9kg⋅m/s
	
	
	B
	0kg⋅m/s
	
	
	C
	560kg⋅m/s
	
	
	D
	1,18×10−27kg⋅m/s
	Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
Questão 9/10 - Física - Ótica e Ondas
A escassez mundial de semicondutores impacta diretamente no preço dos carros e a tendência é que a situação melhore — para a indústria e também para os consumidores — somente em 2022.
Fonte: CNN Brasil, Falta dos semicondutores em veículos deve normalizar somente em 2022, diz especialista. Publicado em 25/10/2021. Disponível em: <https://www.cnnbrasil.com.br/business/falta-dos-semicondutores-em-veiculos-deve-normalizar-somente-em-2022-diz-especialista/>
Sobre semicondutores, pode-se afirmar que:
Nota: 10.0
	
	A
	Tem a banda de condução vazia e a zona proibida totalmente preenchida, e a banda de valência é relativamente pequena, permitindo que os elétrons movam-se livremente entre os níveis de energia.
	
	B
	Tem a banda de valência vazia e a banda de condução totalmente preenchida, e a zona proibida entre essas bandas é relativamente grande, não permitindo que os elétrons "saltem" da banda de condução para a banda de valência.
	
	C
	Tem a banda de condução vazia e a banda de valência totalmente preenchida, mas a zona proibida entre essas bandas é relativamente pequena, permitindo que os elétrons "saltem" da banda de valência para a banda de condução.
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
Você acertou!
	
	D
	Tem a banda de condução e a zona proibida totalmente preenchidas, permitindo que os elétrons movam-se livremente entre os níveis de energia da banda de valência cheia.
Questão 10/10 - Física - Ótica e Ondas
Qual a energia desprendida quando dois Hidrogênios (11H)
se fundem para formar o Deutério (21H)? Considere a massa do Hidrogênio 1,00784 u e a massa do Deutério 2,01410 u.
Nota: 0.0Você não pontuou essa questão
	
	A
	960 MeV
	
	B
	44,7 MeV
Você assinalou essa alternativa (B)
	
	C
	0,960 MeV
	
	D
	44,7 eV
Questão 1/10 - Física - Ótica e Ondas
Qual a energia desprendida quando dois Hidrogênios (11H) se fundem para formar o Deutério (21H)
? Considere a massa do Hidrogênio 1,00784 u e a massa do Deutério 2,01410 u.
Nota: 10.0
	
	A
	960 MeV
	
	B
	44,7 MeV
	
	C
	0,960 MeV
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
	
	D
	44,7 eV
Questão 2/10 - Física - Ótica e Ondas
Que velocidade deve ter um elétron para que sua energia cinética seja igual à energia dos fótons de uma luz de sódio com um comprimento de onda de 590 nm?
Considere:
h=6,626⋅10−34J⋅s
melétron=9,11⋅10−31kg
c=2,9979⋅108m/s
Nota: 10.0
	
	A
	8,60 x 105 m/s
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
A energia do fóton é dada por
E=h⋅f⇒E=h⋅cλ
Como o comprimento de onda é
λ=590nm=590⋅10−9m
Tem-se a energia deE=(6,626⋅10−34)⋅(2,9979⋅108)(590⋅10−9)=3,367⋅10−19J
Essa energia é a mesma energia cinética do elétron, logo a velocidade é dada por
E=K=m⋅v22
3,367⋅10−19=(9,11⋅10−31)⋅v22
v2=7,391⋅1011
v=8,60⋅105m/s
	
	
	B
	7,39 x 1011 m/s
	
	C
	2,998 x 108 m/s
	
	D
	3,37 x 10-19 m/s
Questão 3/10 - Física - Ótica e Ondas
Um átomo de hidrogênio recebe um fóton e tem um elétron excitado do primeiro até o segundo nível de energia (n=2).
Qual a energia do primeiro (n=1) e do segundo estado (n=2) de energia desse elétron no átomo de hidrogênio?
Nota: 10.0
	
	A
	E1=7,2 eV e E2=13,40 eV
	
	B
	E1=-13,6 eV e E2=-3,40 eV
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
	
	C
	E1=3,60 eV e E2=13,4 eV
	
	D
	E1=13,6 eV e E2=7,40 eV
Questão 4/10 - Física - Ótica e Ondas
A indeterminação da posição de um elétron situado no eixo x é 50 pm, ou seja, um valor aproximadamente igual ao raio de um átomo de hidrogênio.
Qual é a menor indeterminação possível da componente px do momento do elétron?
Nota: 10.0
	
	A
	50 x 10-12 kg m/s
	
	B
	5,27 x 10-35 kg m/s
	
	C
	12,56 kg m/s
	
	D
	1,05 x 10-24 kg m/s
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
Pelo Princípio da Incerteza de Heisenberg, tem-se que
Δx⋅Δp≥h4π
Sendo a imprecisão da posição Δx=50pm=50⋅10−12m, a imprecisão do momento Δp será dada por
(50⋅10−12)⋅Δp≥(6,626⋅10−34)4π
(50⋅10−12)⋅Δp≥5,273⋅10−35
Δp≥(5,273⋅10−35)(50⋅10−12)
Δp≥1,05⋅10−24kg⋅m/s
Isso significa que o valor mínimo da incerteza do momento do elétron será Δp=1,05⋅10−24kg⋅m/s
	
Questão 5/10 - Física - Ótica e Ondas
O núcleo de 23290Th
se desintegra sucessivamente emitindo quatro partículas beta e seis partículas alfa.
Qual o núcleo resultante desse processo de decaimento?
Nota: 10.0
	
	A
	Actínio 22789Ac
	
	
	B
	Urânio 23892U
	
	
	C
	Chumbo 20882Pb
	Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
	
	D
	Radônio 22286Rn
	
Questão 6/10 - Física - Ótica e Ondas
Considere uma barreira de energia potencial cuja altura U é 6,0 eV e cuja largura L é 0,70 nm.
Qual é a energia de elétrons incidentes para os quais o coeficiente de transmissão é 0,0010? Adote T=e-2kL.
Nota: 10.0
	
	A
	5,1 eV
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Adotando T=e−2kL
, tem-se
L=0,70nm=0,70⋅10−9m
U=6,0eV=9,612⋅10−19J
T=0,0010=1,0⋅10−3
1,0⋅10−3=e−2k⋅(0,70⋅10−9)
1,0⋅10−3=e(−1,40⋅10−9)k
ln(1,0⋅10−3)=ln[e(−1,40⋅10−9)k]
−6,908=(−1,40⋅10−9)k
(−6,908)(−1,40⋅10−9)=k
k=+4,934⋅109m−1
Como k=√8π2m(U−E)h2, tem-se que a energia do elétron é de
k=√8π2m(U−E)h2⇒k2=8π2m(U−E)h2
(4,934⋅109)2=8π2(9,11⋅10−31)((9,612⋅10−19)−E)(6,626⋅10−34)2
2,434⋅1019=(1,638⋅1038)((9,612⋅10−19)−E)
(2,434⋅1019)(1,638⋅1038)=(9,612⋅10−19)−E
1,486⋅10−19=(9,612⋅10−19)−E
E=(9,612⋅10−19)−(1,486⋅10−19)
E=8,13⋅10−19J=5,1eV
	
	
	B
	0,0060 eV
	
	C
	0,0010 eV
	
	D
	2,4 eV
Questão 7/10 - Física - Ótica e Ondas
Uma lâmpada emite uma luz no espectro visível com comprimento de onda de 560 nm.
Qual a energia do fóton emitido por essa lâmpada?
Nota: 10.0
	
	A
	1,18×10−27J
	
	
	B
	2,22eV
	
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
	
	C
	5,6eV
	
	
	D
	222 MeV
Questão 8/10 - Física - Ótica e Ondas
A função trabalho do Tungstênio é de 4,60 eV. Qual a frequência de um fóton que permite que um elétron seja emitido de uma placa de Tungstênio pelo Efeito Fotoelétrico para um potencial de corte de V0=1,50V
?
Nota: 10.0
	
	A
	1,47×1015Hz
	
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
	
	B
	2,36×1015Hz
	
	
	C
	1,57×10−19Hz
	
	
	D
	3,07×108Hz
	
Questão 9/10 - Física - Ótica e Ondas
Calcule o comprimento de onda de de Broglie de um elétron de 1,00 keV.
Considere:
h=6,626⋅10−34J⋅s
melétron=9,11⋅10−31kg
Nota: 0.0Você não pontuou essa questão
	
	A
	1,00 x 103 m
	
	B
	16,02 x 10-17 m
	
	C
	1,71 x 10-23 m
Você assinalou essa alternativa (C)
	
	D
	38,8 x 10-12 m
A energia cinético do elétron é
E=1,00keV=1,00⋅103eV=1,602⋅10−16J
Logo, pode-se determinar o momento do elétron por
E=p22⋅m
1,602⋅10−16=p22⋅(9,11⋅10−31)
(1,602⋅10−16)⋅[2⋅(9,11⋅10−31)]=p2
p2=2,919⋅10−46⇒p=1,708⋅10−23kg⋅m/s
Sendo assim, o comprimento de de Broglie será
λ=hp
λ=(6,626⋅10−34)(1,708⋅10−23)
λ=38,78⋅10−12m
	
Questão 10/10 - Física - Ótica e Ondas
Um elétron com energia cinética igual a 6,0 eV colide com uma barreira de 11,0 eV de altura.
Considere G=1 e T=e−2kL
Qual é a probabilidade de tunelamento quando a largura da barreira é de 0,40 nm (em porcentagem)?
Nota: 10.0
	
	A
	0,0001%
	
	B
	0,001%
	
	C
	0,01%
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
	
	D
	0,1%