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TURMA: EEAR PROFESSOR : RAFAEL TROVÂO DISCIPLINA: FÍSICA MODERNA 01)A radiação X, com comprimentos de onda entre 0,01 nm a 10 nm, tem frequência menor do que a frequência: a) da radiação ultravioleta, cujos comprimentos de onda são na faixa de 380×10−9m a 10−9m. b) da radiação infravermelha, cujos comprimentos de onda são na faixa de 700 nm a 50.000 nm. c) da radiação na faixa visível, cujos comprimentos de onda são na faixa de 400 nm a 750 nm. d) da radiação gama, cujos comprimentos de onda são na faixa de 10−12m a 10−14m 02) O texto cita o termo radiação nos trechos: “radiação, que engloba os raios cósmicos galácticos e solares” e “absorção de 330 milisierverts de radiação no organismo”. O texto não está fazendo alusão às emissões de partículas, mas sim às ondas eletromagnéticas. É correto afirmar que essas ondas: a) propagam-se, independentemente do meio, de maneira transversal quanto ao modo de vibração. b) propagam-se, dependendo do meio, de maneira longitudinal quanto ao modo de vibração. c) possuem velocidade de propagação menor que a velocidade do som no ar. d) estão diretamente relacionadas ao Planeta Vermelho, emissor constante de radiação danosa. e) têm os espectros luminosos, nas faixas ultravioleta e infravermelha, como únicos responsáveis por essa radiação. 03) Uma usina nuclear produz energia elétrica a partir da fissão dos átomos de urânio (normalmente urânio- 238 e urânio-235) que formam os elementos combustíveis de um reator nuclear. Sobre a energia elétrica produzida numa usina nuclear, considere as afirmativas a seguir. I. Os átomos de urânio que sofrem fissão nuclear geram uma corrente elétrica que é armazenada num capacitor e posteriormente retransmitida aos centros urbanos. II. A energia liberada pela fissão dos átomos de urânio é transformada em energia térmica que aquece o líquido refrigerante do núcleo do reator e que, através de um ciclo térmico, coloca em funcionamento as turbinas geradoras de energia elétrica. III. Uma usina nuclear é também chamada de termonuclear. IV. O urânio-238 e o urânio-235 não são encontrados na natureza. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas II e III são corretas. d) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 04) No texto, estão expressos os horrores causados na população de Hiroshima pela explosão da bomba nuclear. Em relação ao princípio físico de seu funcionamento, assinale a alternativa correta. a) A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba H, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de U238. b) A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba A, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de U235. c) A bomba de fissão nuclear, conhecida como bomba H, absorve energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de U238. d) A bomba de fusão nuclear, conhecida como bomba A, libera energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de U238. e) A bomba de fusão nuclear, conhecida como bomba H, absorve energia quando ocorre o processo de fragmentação de núcleos de U235. 05) Considere as proposições sobre uma onda eletromagnética. I. É uma oscilação de um campo elétrico perpendicular a uma oscilação do campo magnético que se propaga em uma direção mutuamente perpendicular a ambos os campos. II. Propaga-se pelo vácuo com uma velocidade constante. III. A radiação de micro-ondas não é um exemplo de onda eletromagnética. IV. As ondas sonoras são exemplos de onda eletromagnética. V. Quando uma radiação eletromagnética é transmitida de um meio para outro, altera-se sua velocidade e seu comprimento de onda. Assinale a afirmativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. 06) Na visão de Dalton, o átomo é: a) uma esfera maciça, indivisível, homogênea e indestrutível. b) uma esfera de carga positiva que possui elétrons de carga negativa nela incrustados. c) constituído por camadas eletrônicas contendo órbita circular e órbitas elípticas. d) constituído por núcleo e eletrosfera, em que todos os elétrons estão em órbitas circulares. 07) Há cerca de dois mil e quinhentos anos, o filósofo grego Demócrito disse que se dividirmos a matéria em pedacinhos, cada vez menores, chegaremos a grãozinhos indivisíveis, que são os átomos (a = não e tomo = parte). Em 1897, o físico inglês Joseph Thompson (1856-1940) descobriu que os átomos eram divisíveis: lá dentro havia o elétron, partícula com carga elétrica negativa. Em 1911, o neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937) mostrou que os átomos tinham uma região central compacta chamada núcleo e que lá dentro encontravam-se os prótons, partículas com carga positiva. Atente à figura a seguir, que representa o núcleo e a eletrosfera do átomo. Com relação à figura acima, é correto afirmar que: a) o núcleo é muito pequeno, por isso, tem pouca massa se comparado à massa do átomo. b) mais de 90% de toda a massa do átomo está na eletrosfera. c) considerando as reais grandezas do núcleo e da eletrosfera do átomo, se comparadas às suas representações na figura, o tamanho da eletrosfera está desproporcional ao tamanho do núcleo. d) a massa do núcleo é bem maior do que a massa da eletrosfera, cuja relação fica em torno de 100 vezes. 08) A primitiva ideia da existência do átomo é atribuída a Demócrito e Leucipo, mas a primeira teoria atômica é atribuída a Epicuro (341-271 a.C.), conforme registros na obra de Titus Lucretius Carus (99-55 a.C.), no livro De Rerum Natura. Durante muitos séculos a teoria atômica permaneceu latente e só foi resgatada em pleno século XIX, com o modelo atômico conhecido como "bola de brilhar" atribuído a: a) Bohr. b) Dalton. c) Proust. d) Thomson. 09) O modelo atômico de Thomson sugere que o átomo (do grego, “indivisível”) é uma esfera de carga elétrica positiva, não maciça, incrustada de elétrons, de tal sorte que a carga elétrica líquida é nula, apontando para o átomo não mais como a menor partícula de matéria. Para corroborar com as ideias de Thomson, um aluno seu, Ernest Rutheford, propôs um experimento que conseguiria provar a veracidade das conclusões de seu orientador. A atividade baseava-se em passar a radiação proveniente de Polônio radioativo por um conjunto de lâminas de Chumbo com um orifício central e atingir uma lâmina de ouro extremamente fina, anterior a um anteparo móvel recoberto com Sulfeto de Zinco. Entretanto, seus resultados não foram os esperados por Rutheford. Qual das alternativas abaixo apresenta uma observação que NÃO pode ser concluída a partir dos resultados do experimento? a) O átomo contém imensos espaços vazios. b) A maioria das partículas alfa, provenientes da amostra de Polônio, atravessou a placa de Ouro sem sofrer desvio considerável em sua trajetória. c) O núcleo do átomo tem carga positiva. d) O átomo é composto de um núcleo e de elétrons em seu redor, que giram em órbitas elípticas. 10) A Organização das Nações Unidas (ONU) instituiu 2011 como o Ano Internacional da Química, para conscientizar o público sobre as contribuições dessa ciência ao bem-estar da humanidade, coincidindo com o centenário do recebimento do Prêmio Nobel de Química por Marie Curie. O prêmio recebido pela pesquisadora polaca teve como finalidade homenageá-la pela descoberta dos elementos químicos Polônio (Po) e Rádio (Ra). Na verdade, este foi o segundo prêmio Nobel recebido, sendo o primeiro em Física, em 1903, pelas descobertas no campo da radioatividade. Marie Curie, assim, se tornou a primeirapessoa a receber dois prêmios Nobel. Como outra homenagem, desta vez post mortem, os restos mortais de Marie Curie foram transladados em 1995 para o Panteão de Paris, local onde estão as maiores personalidades da França, em todos os tempos. Além disso, o elemento de número atômico 96 recebeu o nome Cúrio (Cm) em homenagem ao casal Curie, Marie e seu marido Pierre. Átomos do elemento Rádio são encontrados em um mineral denominado pechblenda (Óxido de Urânio), devido ao decaimento radioativo do Urânio. Qual das alternativas abaixo apresenta as radiações emitidas pelo Urânio-234 para obter o Rádio-226? a) α, β b) β, α c) α, α d) β, β 11) As figuras representam dois modelos, 1 e 2, para o átomo de hidrogênio. No modelo 1, o elétron move- se em trajetória espiral, aproximando-se do núcleo atômico e emitindo energia continuamente, com frequência cada vez maior, uma vez que cargas elétricas aceleradas irradiam energia. Esse processo só termina quando o elétron se choca com o núcleo. No modelo 2, o elétron move-se inicialmente em determinada órbita circular estável e em movimento uniforme em relação ao núcleo, sem emitir radiação eletromagnética, apesar de apresentar aceleração centrípeta. Nesse modelo a emissão só ocorre, de forma descontínua, quando o elétron sofre transição de uma órbita mais distante do núcleo para outra mais próxima. A respeito desses modelos atômicos, pode-se afirmar que: a) o modelo 1, proposto por Bohr em 1913, está de acordo com os trabalhos apresentados na época por Einstein, Planck e Rutherford. b) o modelo 2 descreve as ideias de Thomson, em que um núcleo massivo no centro mantém os elétrons em órbita circular na eletrosfera por forças de atração coulombianas. c) os dois estão em total desacordo com o modelo de Rutherford para o átomo, proposto em 1911, que não previa a existência do núcleo atômico. d) o modelo 2, proposto por Bohr, explica satisfatoriamente o fato de um átomo de hidrogênio não emitir radiação o tempo todo. TURMA: EEAR PROFESSOR : RAFAEL TROVÂO DISCIPLINA: FÍSICA MODERNA 12) Um filme de ficção muito recente destaca o isótopo 32He, muito abundante na Lua, como uma solução para a produção de energia limpa na Terra. Uma das transformações que esse elemento pode sofrer, e que justificaria seu uso como combustível, está esquematicamente representada na reação abaixo, em que o 32He aparece como reagente. De acordo com esse esquema, pode-se concluir que essa transformação, que liberaria muita energia, é uma: a) fissão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os nêutrons e as mais claras os prótons. b) fusão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os nêutrons e as mais claras os prótons. c) fusão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os prótons e as mais claras os nêutrons. d) fissão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras são os prótons e as mais claras os nêutrons. 13) Era o dia 6 de agosto de 1945. O avião B-29, Enola Gay, comandado pelo coronel Paul Tibbets, sobrevoou Hiroshima a 9.448 metros de altitude e, quando os ponteiros do relógio indicaram 8h16, bombardeou-a com uma bomba de fissão nuclear de urânio, com 3 m de comprimento e 71,1 centímetros de diâmetro e 4,4 toneladas de peso. A bomba foi detonada a 576 metros do solo. Um colossal cogumelo de fumaça envolveu a região. Corpos carbonizados jaziam por toda parte. Atônitos, sobreviventes vagavam pelos escombros à procura de comida, água e abrigo. Seus corpos estavam dilacerados, queimados, mutilados. Cerca de 40 minutos após a explosão, caiu uma chuva radioativa. Muitos se banharam e beberam dessa água. Seus destinos foram selados. (Adaptado de Sidnei J. Munhoz, “O pior dos fins”. Revista de História da Biblioteca Nacional, maio 2015. Disponível em http://www.revistadehistoria.com.br/secao/capa/o-pior-dos-fins. Acessado em 23/08/2016.) A explosão da bomba mencionada no texto: a) ocorre a partir da desintegração espontânea do núcleo de urânio enriquecido em núcleos mais leves, liberando uma enorme quantidade de energia. Esse bombardeio significou o início da corrida armamentista entre EUA e União Soviética. b) ocorre devido à desintegração do núcleo de urânio em núcleos mais leves, a partir do bombardeamento com nêutrons, liberando uma enorme quantidade de energia. Esse ataque é considerado um símbolo do final da II Guerra Mundial. c) ocorre a partir da combinação de núcleos de urânio enriquecido com nêutrons, formando núcleos mais pesados e liberando uma enorme quantidade de energia. Esse bombardeio foi uma resposta aos ataques do Japão a Pearl Harbor. d) ocorre devido à desintegração do núcleo de urânio em núcleos mais leves, a partir do bombardeamento com nêutrons, liberando uma enorme quantidade de energia. Esse ataque causou perplexidade por ser desferido contra um país que havia permanecido neutro na II Guerra Mundial. 14) Ao se deixar cair sal de cozinha na chama do fogão, observa-se que a chama fica amarelada. Se os sais são outros, as cores variam. Sais de cobre, por exemplo, deixam a chama esverdeada; e sais de potássio deixam a chama violeta. Isso também ocorre nos fogos de artifício. Esse fenômeno pode ser explicado pelas ideias de: a) Dalton, que refere que os átomos, por serem esféricos, emitem radiações com energias luminosas diferentes, produzindo cores distintas. b) Rutherford, que refere que os átomos são semelhantes ao modelo planetário, emitindo energia na forma de luz com diferentes cores, como fazem os planetas. c) Sommerfeld, que afirma que as órbitas dos elé- trons não são necessariamente circulares, emitindo radiações com cores diferentes, dependendo da forma de sua órbita. d) Bohr, que refere que os elétrons, ao retornarem para órbitas mais internas, emitem radiações na faixa do espectro eletromagnético, podendo se manifestar na forma de luz colorida. 15) O Sol é responsável pela temperatura, pela evaporação, pelo aquecimento e por muitos processos biológicos que ocorrem em plantas e animais. Sua massa é muito maior que a massa do planeta Terra. A temperatura média na superfície do Sol chega a milhares de graus Celsius. A luz solar chega ao planeta Terra em poucos minutos, pois ela viaja a uma velocidade de 300.000 km/s. Com relação ao Sol, assinale a afirmação verdadeira. a) Na parte mais interior da estrela, ocorrem reações químicas como, por exemplo, a fissão nuclear entre átomos de hidrogênio. b) Do ponto de vista químico, o Sol é formado pelos seguintes elementos: 73% de hélio, 25% de hidrogênio e 2% de outros elementos. c) Na parte do núcleo do Sol ocorre atrito constante de partículas de hélio. Esse processo é o responsável pela fusão nuclear que transforma massa em energia. d) As reações nucleares do Sol transformam o hidrogênio em hélio e nessa transformação é liberada uma enorme quantidade de energia. 16) A luz branca é composta por ondas eletromagnéticas de todas as frequências do espectro visível. O espectro de radiação emitido por um elemento, quando submetido a um arco elétrico ou a altas temperaturas, é descontínuo e apresenta uma de suas linhas com maior intensidade, o que fornece “uma impressão digital” desse elemento. Quando essas linhas estão situadas na região da radiação visível, é possível identificar diferentes elementos químicos por meio dos chamados testes de chama. A tabela apresenta as cores características emitidas por alguns elementos no teste de chama: Elemento Cor sódio laranja potássio violeta cálcio vermelho-tijolo cobreazul-esverdeada Em 1913, Niels Bohr (1885-1962) propôs um modelo que fornecia uma explicação para a origem dos espectros atô- micos. Nesse modelo, Bohr introduziu uma série de postulados, dentre os quais, a energia do elétron só pode assumir certos valores discretos, ocupando níveis de energia permitidos ao redor do núcleo atômico. Considerando o modelo de Bohr, os diferentes espectros atômicos podem ser explicados em função: a) do recebimento de elétrons por diferentes elementos. b) da perda de elétrons por diferentes elementos. c) das diferentes transições eletrônicas, que variam de elemento para elemento. d) da promoção de diferentes elétrons para níveis mais energéticos. 17) A primeira explosão de uma bomba atômica na história da humanidade aconteceu no dia 6 de agosto de 1945. Ela continha 50 kg de urânio 235, com potencial destrutivo equivalente a 15 mil toneladas de TNT e foi lançada sobre o centro da cidade de Hiroshima, às 8h15min da manhã, horário local, causando a morte de mais de 140 mil pessoas. Nagasaki foi atingida três dias depois. Inicialmente, o plano do exército americano era jogar a bomba sobre Kokura. Mas o tempo nublado impediu que o piloto visualizasse a cidade, e decidiu- se pela segunda opção. A bomba, agora de plutônio 239, apresentava um potencial destrutivo equivalente a 22 mil toneladas de TNT. Cerca de 70 mil pessoas morreram. Pouco depois de a bomba atômica ser lançada sobre o Japão, cientistas inventaram outra arma, ainda mais poderosa: a bomba de hidrogênio. Em 1957, a bomba H explodia no atol de Bikini, no Oceano Pacífico.Tinha um poder de destruição cinco vezes maior do que todas as bombas convencionais detonadas durante a Segunda Guerra Mundial. Prevendo a corrida armamentista, Albert Einstein declarou em 1945: “O poder incontrolado do átomo mudou tudo, exceto nossa forma de pensar e, por isso, caminhamos para uma catástrofe sem paralelo". Disponível em:<http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/as-bombas-atomicas-lancadas-sobre-o- japao.html><http://www.nippo.com.br/4.hiroshima/>.<http://pt.wikipedia.org/wiki/Bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki>. Acesso em: 2 set. 15. Em relação à temática e às informações apresentadas no texto, assinale a alternativa correta. a) A fissão nuclear do urânio 235 se dá por um processo de reação em cadeia, com a liberação de uma grande quantidade de energia. b) Um átomo de urânio 235 decai para plutônio 239 pela emissão de uma partícula alfa. c) A energia gerada na explosão de uma bomba atômica se origina a partir de um processo de fusão nuclear. d) A bomba de hidrogênio é uma aplicação bélica que visa causar destruição com base na enorme energia e no grande fluxo de nêutrons liberados nas reações de fissão nuclear. 18) A bomba atômica, também chamada de bomba nuclear, tem como constituinte físsil átomos de urânio- 235, , emissores de partículas alfa . Cada átomo de U-235, ao emitir uma partícula alfa, transforma-se em outro elemento, cujo número atômico é igual a a) 231. b) 233. c) 234. d) 90. 19) Em 2013 comemora-se o centenário do modelo atômico proposto pelo físico dinamarquês Niels Bohr para o átomo de hidrogênio, o qual incorporou o conceito de quantização da energia, possibilitando a explicação de algumas propriedades observadas experimentalmente. Embora o modelo atômico atual seja diferente, em muitos aspectos, daquele proposto por Bohr, a incorporação do conceito de quantização foi fundamental para o seu desenvolvimento. Com respeito ao modelo atômico para o átomo de hidrogênio proposto por Bohr em 1913, é correto afirmar que: a) o espectro de emissão do átomo de H é explicado por meio da emissão de energia pelo elétron em seu movimento dentro de cada órbita estável ao redor do núcleo do átomo b) o movimento do elétron ao redor do núcleo do átomo é descrito por meio de níveis e subníveis eletrônicos. c) o elétron se move com velocidade constante em cada uma das órbitas circulares permitidas ao redor do núcleo do átomo. d) a regra do octeto é um dos conceitos fundamentais para ocupação, pelo elétron, das órbitas ao redor do núcleo do átomo. TURMA: EEAR PROFESSOR : RAFAEL TROVÂO DISCIPLINA: FÍSICA MODERNA TURMA: EEAR PROFESSOR : RAFAEL TROVÂO DISCIPLINA: FÍSICA MODERNA 20) Uma das consequências do terremoto em Fukushima, no Japão, em março de 2011, foi o acidente em usinas nucleares. Nessas usinas, a energia é obtida a partir do bombardeamento de Urânio- 235, de modo que, ao formar um núcleo instável, esse se fragmenta em dois núcleos distintos, liberando novos nêutrons que colidirão com outros núcleos sucessivamente, em uma reação em cadeia. A alta energia liberada nesse processo aquece água que vaporiza e coloca em movimento turbinas, produzindo energia elétrica. Com base nessas informações, é correto afirmar que: a) o elemento instável é o Urânio- 234. b) o processo descrito é uma fissão nuclear. c) nesse processo não há produção de radiações gama. d) a fusão do Urânio é responsável pela produção de elevada energia. 21) Um dos experimentos conduzidos pela equipe de Rutherford revolucionou o modo como os físicos da época passaram a imaginar o átomo. Ele consistiu no bombardeamento de finas lâminas de ouro para estudo de deflexões (desvios) de partículas alfa. De acordo com o modelo atômico proposto por Rutherford, dadas as afirmativas seguintes, I. O núcleo atômico é extremamente pequeno em relação ao tamanho do átomo e é no núcleo onde são encontrados os prótons e nêutrons. II. O átomo é uma esfera de carga positiva na qual estariam incrustados os elétrons de carga negativa. III. A matéria é constituída de átomos que são partículas indivisíveis e indestrutíveis. IV. O átomo é constituído por duas regiões distintas: um núcleo denso, muito pequeno, e uma região de volume muito grande, ocupada pelos elétrons, a eletrosfera. verifica-se que estão corretas: a) I, II, III e IV. b) II e IV, apenas. c) II e III, apenas. d) I e IV, apenas. 22) A aceitação histórica da ideia de que a matéria é composta de átomos foi lenta e gradual. Na Grécia antiga, Leucipo e Demócrito são lembrados por terem introduzido o conceito de átomo, mas suas propostas foram rejeitadas por outros flósofos e caíram no esquecimento. No fnal do século XVIII e início do século XIX, quando as ideias de Lavoisier ganhavam aceitação generalizada, surgiu a primeira teoria atômica moderna, proposta por _______. Essa teoria postulava que os elementos eram constituídos de um único tipo de átomo, enquanto que as substâncias compostas eram combinações de diferentes átomos segundo proporções determinadas. Quase cem anos depois, estudos com raios catódicos levaram J. J. Thomson à descoberta do _______, uma partícula de massa muito pequena e carga elétrica _______, presente em todos os materiais conhecidos. Alguns anos depois, por meio de experimentos em que uma fna folha de ouro foi bombardeada com partículas alfa, Rutherford chegou à conclusão de que o átomo possui em seu centro um _______ pequeno, porém de massa considerável. As palavras que preenchem as lacunas correta e respectivamente estão reunidas em: a) Dalton – elétron – negativa – núcleo b) Bohr – cátion – positiva – elétron c) Dalton – nêutron – neutra – próton d) Bohr – fóton – negativa – ânion 23) Ao longo dos séculos, foram propostos diferentes modelos para explicar a constituição da matéria. À medida que o conhecimento científico e a tecnologia evoluem, os modelos também evoluem. O primeiro modelo sobre a constituição da matéria foi proposto por Demócrito e seu discípulo Leucipo: “A matéria não poderia ser dividida infinitamente, sendo formada por partículas diminutas, denominadas átomos.” Com base nessa informação, assinale a alternativa correta. a) O número atômico Z de um átomocorresponde ao seu número de massa e o identifica como elemento químico. b) Átomos de um elemento químico são caracterizados pelo número de massa. Cada nuclídeo de um elemento químico possui um valor de massa. Os diferentes nuclídeos de um mesmo elemento são denominados isótonos. c) Átomos de um elemento químico são caracterizados pelo número de prótons. Cada nuclídeo de um elemento químico possui um valor de massa. Os diferentes nuclídeos de um mesmo elemento são denominados isótopos. d) Rutheford propôs um modelo segundo o qual os átomos seriam constituídos por duas regiões distintas, o núcleo (partículas negativas) e a eletrosfera (carga negativa). 24) A história da química nuclear toma impulso com a descoberta da radioatividade pelo físico francês Antoine Henri Becquerel (1852- 1908). Sobre este importante capítulo da Química, assinale a afirmação verdadeira. a) As reações nucleares também seguem rigorosamente as leis ponderais das reações químicas. b) Na emissão de uma partícula Beta (ß), o próton se converte em nêutron, diminuindo o número atômico em uma unidade. c) A energia produzida diretamente por uma reação de fissão nuclear é de natureza elétrica e é usada para suprir a demanda de eletricidade das cidades. d) A grande vantagem da fusão nuclear é que, diferentemente da fissão nuclear, ela produz energia limpa sem rejeitos radioativos. 25) Neste ano comemora-se o Ano Internacional da Química. Há pouco mais de 100 anos, ainda não se tinha muito conhecimento sobre o átomo. Em 1911, a experiência de Rutherford mudou tudo. Usando uma lâmina muito fina de ouro, bombardeou-a com partículas alfa. A maioria dessas partículas atravessou a lâmina sem sofrer desvios na trajetória, enquanto um pequeno número delas sofreu desvios muito grandes. A partir deste experimento, Rutherford concluiu que: a) os elétrons ficariam distribuídos espaçadamente ao redor do núcleo, ocupando órbitas quaisquer. b) os núcleos dos átomos são neutros. c) O átomo tem em sua constituição pequenos espaços vazios. d) o átomo é divisível, em oposição a Bohr, que o considerava indivisível. 26) A eletricidade (do grego elétron, que significa âmbar) é um fenômeno físico originado por cargas elétricas. Há dois tipos de cargas elétricas: positivas e negativas. As cargas de nomes iguais (mesmo sinal) se repelem e as de nomes distintos (sinais diferentes) se atraem. De acordo com a informação, assinale a alternativa correta. a) O fenômeno descrito acima não pode ser explicado utilizando-se o modelo atômico de Dalton. b) O fenômeno descrito acima não pode ser explicado utilizando-se o modelo atômico de Thomson. c) Os prótons possuem carga elétrica negativa. d) O fenômeno descrito acima não pode ser explicado utilizando-se o modelo atômico de Rutherford. TURMA: EEAR PROFESSOR : RAFAEL TROVÂO DISCIPLINA: FÍSICA MODERNA 27) No início da chamada mecânica quântica, vários modelos para sistemas físicos conhecidos foram elaborados e suas previsões comparadas com resultados experimentais, para que a veracidade das ideias fundamentais da teoria fosse verificada. Um deles é o modelo do átomo de hidrogênio, feito pelo físico dinamarquês Niels Bohr. Marque a alternativa que apresenta uma afirmativa INCORRETA relacionada a esse modelo. a) A intensidade do momento angular do elétron em torno do núcleo apresenta um conjunto discreto de valores. b) Os níveis de energia potencial do elétron em torno do núcleo estão distribuídos continuamente. c) O elétron em torno do núcleo pode ser encontrado apenas em determinadas órbitas. d_ A mudança do elétron de uma órbita para outra só é possível quando ele ganha ou perde quantidades de energia muito bem definidas. 28) O átomo de hidrogênio tem um próton em seu núcleo e um elétron em sua órbita. Cada uma dessas partículas possui carga de módulo q = 1,6.10−19C e o elétron tem uma massa m = 9.10−31kg. Sabendo-se que a constante eletrostática do meio é igual a 9.109 Nm2/C2 , a órbita do elétron é circular e que a distância entre as partículas d = 9,0.10−10m, é correto afirmar que a velocidade linear do elétron, em 106 m/s, é, aproximadamente, igual a a) 0,27 b) 0,38 c) 0,49 d) 0,53 29) Leia o texto. A polonesa Maria Skodovska Curie (1867–1934) é considerada a “mãe da Física Moderna” e a “patrona da Química”. Madame Curie, como é conhecida, é famosa por sua pesquisa inovadora sobre a radioatividade e pela descoberta dos elementos polônio e rádio. Ela teve influência na trajetória de muitas outras mulheres ao redor do mundo, que enfrentavam uma época repleta de preconceitos e dificuldades profissionais. No Brasil, na primeira metade do século XX, tivemos pelo menos três representantes de destaque na área da Física. Yolande Monteux (1910–1998), primeira mulher formada em Física pela USP no Brasil (1938), trabalhou em pesquisas sobre raios cósmicos, tornando-se uma das pioneiras na área. Logo depois, em 1942, duas outras pesquisadoras seguiram os passos dela, graduando-se, também, em Física. Uma delas, Elisa Frota-Pessoa (1921– ), graduada pela UFRJ, trabalhou com Física Experimental. Dentre sua obra, destaca-se o artigo intitulado “Sobre a desintegração do méson pesado positivo”. A outra foi Sonja Ashauer (1923–1948), também graduada pela USP, e que se tornou a primeira mulher brasileira a concluir um Doutorado em Física, na Universidade de Cambridge (Inglaterra), com uma tese sobre elétrons e radiações eletromagnéticas. Podemos afirmar que algumas áreas da Física contempladas pelos estudos citados no texto são: a) Termologia e Radioatividade, por estudarem a temperatura dos raios cósmicos e suas radiações. b) Magnetismo e Físico-Química, por terem pesquisado partículas atômicas e novos elementos. c) Acústica e Gases, pela descoberta do rádio e do polônio, que são gases à temperatura e pressão ambiente. d) Astrofísica e Física de Partículas, pelo estudo dos raios cósmicos, radioatividade e partículas subatômicas. 30) O texto cita o termo radiação nos trechos: “radiação, que engloba os raios cósmicos galácticos e solares” e “absorção de 330 milisierverts de radiação no organismo”. O texto não está fazendo alusão às emissões de partículas, mas sim às ondas eletromagnéticas. É correto afirmar que essas ondas: a) propagam-se, independentemente do meio, de maneira transversal quanto ao modo de vibração. b) propagam-se, dependendo do meio, de maneira longitudinal quanto ao modo de vibração. c) possuem velocidade de propagação menor que a velocidade do som no ar. d) estão diretamente relacionadas ao Planeta Vermelho, emissor constante de radiação danosa. 31) Um átomo instável perde energia emitindo alguma forma de radiação. Quando a perda de energia ocorre devido a transições na eletrosfera do átomo, pode acontecer a emissão de: a) pósitrons. b) luz visível. c) partículas alfa. d) radiação beta. 32) As forças que se observam na natureza podem ser explicadas em termos de quatro interações fundamentais. Na primeira coluna do quadro abaixo, estão listadas as quatro interações fundamentais; na segunda, exemplos de fenômenos que se observam na natureza. Assinale a alternativa que associa corretamente as interações fundamentais, mencionadas na primeira coluna, aos respectivos exemplos, listados na segunda. a) 1(c) − 2(b) − 3(a) − 4(d) b) 1(c) − 2(d) − 3(a) − 4(b) c) 1(c) − 2(d) − 3(b) − 4(a) d) 1(a) − 2(b) − 3(c) − 4(d) 33) Considere as proposições sobre uma onda eletromagnética. I. É uma oscilação de um campo elétrico perpendicular a uma oscilação do campo magnético que se propaga em uma direção mutuamente perpendicular a ambos os campos. II. Propaga-se pelo vácuo com uma velocidade constante. III. A radiação de micro-ondas não é um exemplo de onda eletromagnética. IV. As ondas sonoras são exemplos de onda eletromagnética. V. Quando uma radiação eletromagnéticaé transmitida de um meio para outro, altera-se sua velocidade e seu comprimento de onda. Assinale a afirmativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, II e V são verdadeiras. 34) I. A energia de um fóton é retamente proporcional à sua frequência. II. A velocidade da luz, no vácuo, tem um valor finito, considerado constante para todos os referenciais inerciais. III. No efeito fotoelétrico, há uma frequência mínima de corte, abaixo da qual o fenômeno não se verifca, qualquer que seja a intensidade da luz incidente. IV. A fissão nuclear acontece quando núcleos de pequena massa colidem, originando um núcleo de massa maior. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) I e III. c) III e IV. d) I, II e III. 35) No início do século XX, os espectros de emissão e absorção de radiação de vários átomos eram conhecidos com grande precisão. Entre eles, destacava-se o espectro do átomo de hidrogênio que, devido à sua simplicidade, chegou a ser satisfatoriamente descrito por fórmulas empíricas. Porém, em 1913, Niels Bohr desenvolveu um modelo atômico, cujas previsões para as energias de emissão e absorção dos átomos de hidrogênio e de hélio ionizado apresentavam concordância quantitativa muito elevada com os dados experimentais. Para construir seu modelo, Niels Bohr formulou quatro postulados sobre a natureza dos átomos que misturavam física clássica e não clássica. Em relação aos postulados de Bohr, assinale a alternativa INCORRETA. a) Um elétron em um átomo se move em órbita circular ao redor do núcleo sob a influência da atração coulombiana entre o elétron e o núcleo, obedecendo às leis da mecânica clássica. b) Em vez de infinitas órbitas, possíveis na mecânica clássica, um elétron move-se apenas em uma órbita, na qual seu momento angular (L) é múltiplo inteiro de h/2 π (h = constante de Planck). c) Apesar de estar constantemente acelerado, um elétron, que se move em uma dessas órbitas possíveis, não emite radiação eletromagnética, mas reduz sua energia total (E). d) É emitida radiação eletromagnética se um elétron, que se move inicialmente sobre uma órbita de energia total Ei, muda seu movimento descontinuamente, de forma a se mover em uma órbita de energia total Ef. 36) A fissão e a fusão são processos que ocorrem em núcleos energeticamente instáveis como forma de reduzir essa instabilidade. A fusão é um processo que ocorre no Sol e em outras estrelas, enquanto a fissão é o processo utilizado em reatores nucleares, como o de Angra I. ( ) Na fissão, um núcleo se divide em núcleos mais leves, emitindo energia. ( ) Na fusão, dois núcleos se unem formando um núcleo mais pesado, absorvendo energia. ( ) Na fusão, a massa do núcleo formado é maior que a soma das massas dos núcleos que se fundiram. ( ) Na fissão, a soma das massas dos núcleos resultantes com a dos nêutrons emitidos é menor do que a massa do núcleo que sofreu a fissão. ( ) Tanto na fissão como na fusão ocorre a conversão de massa em energia. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) F – V – F – V – V b) F – F – V – V – F c) V – F – V – F – V d) V – F – F – V – V 37) A matéria está organizada em estruturas de diferentes escalas. Um pequeno bloco de cristal apresenta dimensões da ordem de 10-2 m, enquanto o átomo de hidrogênio tem dimensões da ordem de 10-8 cm. Com base nessas informações, um pequeno bloco de cristal é maior do que o átomo de hidrogênio um número de vezes igual a: a) 1 000 000 000 b) 100 000 000 c) 10 000 000 d) 1 000 000 38) Alguns exames hospitalares se baseiam na observação de uma radiografia. Esses exames ainda são bastante utilizados devido ao fato de serem de baixo custo. Numa radiografia, uma “fotografia” é tirada de algumas partes do corpo humano, utilizando para isso um feixe de raios X, que é uma radiação ionizante. Um médico- pesquisador interessado nas características dos raios X resolve fazer um experimento em que ele radiografa a sua mão com sua aliança de ouro em um dos dedos. Com relação à imagem revelada no filme, o pesquisador conclui o seguinte: a) a radiografia discrimina tecidos com iguais densidades, devido a todos estarem imersos em meio aquoso: densidade óssea, densidade de partes moles, densidade de gordura, densidade aérea e densidade metálica. b) os ossos e a aliança são mais densos que os tecidos, a gordura e a carne, pois, ao observar o filme, as regiões relacionadas aos ossos e à aliança estão mais brancas c) a aliança de ouro não aparece destacada na radiografia, pois os raios X têm efeitos apenas em materiais inteiramente ou parcialmente orgânicos. d) os raios X penetram menos em regiões moles e queimam menos o filme, mostrando uma região mais escura quando observado. 39) Um reator nuclear é um equipamento no qual se processam reações de fissão nuclear. Em uma usina nuclear, em que sequência ocorrem as transformações de energia e qual isótopo é comumente usado como combustível nuclear? a) Térmica, elétrica e nuclear, com o U238 . b) Térmica, elétrica e nuclear, com o U235 . c) Elétrica, nuclear e térmica, com o U235 . d) Nuclear, térmica e elétrica, com o U235 . 40) Os óculos de visão noturna detectam a radiação infravermelha emitida ou refletida pelos corpos. Esses equipamentos são bastante uti l izados em aplicações mil itares, em navegação, e também por pesquisadores, que, com o auxíl io deles, podem detectar animais na mata durante a noite, entre outras aplicações. Um desses tipos de óculos, que uti l iza a técnica da imagem térmica, opera por meio da captura do espectro luminoso infravermelho, emitido, na forma de calor, pelos objetos. A teoria física que expl ica a emissão de radiação pelos corpos, e na qual se baseia o funcionamento dos óculos de visão noturna, é a teoria: a) do efeito fotoelétrico, de Einstein. b) do átomo, de Bohr. c) da dual idade onda-partícula, de De Broglie. d) da radiação do corpo negro, de Planck. TURMA: EEAR PROFESSOR : RAFAEL TROVÂO DISCIPLINA: FÍSICA MODERNA GABARITO: 01) D 02) A 03) C 04) B 05) D 06) A 07) C 08) B 09) D 10) C 11) D 12) C 13) B 14) D 15) D 16) C 17) A 18) D 19) C 20) B 21) D 22) A 23) C 24) D 25) A 26) A 27) B 28) D 29) D 30) A 31) B 32) C 33) D 34) D 35) C 36) D 37) B 38) B 39) D 40) D Mais exercícios de física moderna - EEAR podem pegar no e-book que encontra-se no telegram t.me/canaltrovao. Inclusive, a parte de ondas eletromagnéticas está lá. TURMA: EEAR PROFESSOR : RAFAEL TROVÂO DISCIPLINA: FÍSICA MODERNA