o mundo com a fisica FTA

Prévia do material em texto

c) \(1.12 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) 
 d) \(2.00 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) 
 **Resposta:** a) \(1.76 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) 
 **Explicação:** A aceleração é dada por \(a = \frac{F}{m}\), onde \(F = qE\). Assim, \(F = 
(1.6 \times 10^{-19})(500)\) e \(a = \frac{F}{9.11 \times 10^{-31}}\). 
 
50. Um sistema quântico tem um nível de energia \(E = -3.4 \, \text{eV}\). Qual é a energia 
do estado fundamental? 
 a) \(-13.6 \, \text{eV}\) 
 b) \(-6.8 \, \text{eV}\) 
 c) \(-10.2 \, \text{eV}\) 
 d) \(-5.0 \, \text{eV}\) 
 **Resposta:** a) \(-13.6 \, \text{eV}\) 
 **Explicação:** O estado fundamental do hidrogênio é \(-13.6 \, \text{eV}\). A diferença 
de energia entre o estado fundamental e o estado excitado é \(10.2 \, \text{eV}\). 
 
51. Um elétron em um campo magnético de \(B = 0.1 \, \text{T}\) se move com uma 
velocidade de \(2 \times 10^6 \, \text{m/s}\). Qual é a força magnética atuando sobre ele? 
 a) \(3.2 \times 10^{-26} \, \text{N}\) 
 b) \(3.2 \times 10^{-23} \, \text{N}\) 
 c) \(1.6 \times 10^{-22} \, \text{N}\) 
 d) \(1.0 \times 10^{-20} \, \text{N}\) 
 **Resposta:** b) \(3.2 \times 10^{-23} \, \text{N}\) 
 **Explicação:** A força magnética é dada por \(F = qvB\). Portanto, \(F = (1.6 \times 
10^{-19})(2 \times 10^6)(0.1)\). 
 
52. Um sistema quântico tem um estado excitado com energia de \(-1.51 \, \text{eV}\). 
Qual é a energia necessária para ionizar este sistema? 
 a) \(1.51 \, \text{eV}\) 
 b) \(13.6 \, \text{eV}\) 
 c) \(12.09 \, \text{eV}\) 
 d) \(0.85 \, \text{eV}\) 
 **Resposta:** c) \(12.09 \, \text{eV}\) 
 **Explicação:** A energia necessária para ionizar é a diferença entre a energia de 
ionização do estado fundamental e a energia do estado excitado. 
 
53. Um elétron em um poço de potencial infinito tem um nível de energia \(E = 1.0 \, 
\text{eV}\). Qual é o valor de \(n\) correspondente? 
 a) \(1\) 
 b) \(2\) 
 c) \(3\) 
 d) \(4\) 
 **Resposta:** b) \(2\) 
 **Explicação:** A energia é dada por \(E_n = \frac{n^2 h^2}{8mL^2}\). Para \(E = 1.0 \, 
\text{eV}\), podemos encontrar \(n\) resolvendo a equação. 
 
54. Um sistema quântico tem uma função de onda dada por \(\psi(x) = A \sin\left(\frac{\pi 
x}{L}\right)\). Qual é a condição de normalização? 
 a) \(A^2 = 1\) 
 b) \(\int |\psi(x)|^2 dx = 1\) 
 c) \(A = 1\) 
 d) \(A^2 \int \sin^2\left(\frac{\pi x}{L}\right) dx = 1\) 
 **Resposta:** d) \(A^2 \int \sin^2\left(\frac{\pi x}{L}\right) dx = 1\) 
 **Explicação:** A condição de normalização exige que a integral da função de onda ao 
quadrado sobre o espaço seja igual a 1. 
 
55. Um elétron é colocado em um campo elétrico de \(E = 500 \, \text{N/C}\). Qual é a 
aceleração do elétron? 
 a) \(1.76 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) 
 b) \(3.20 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) 
 c) \(1.12 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) 
 d) \(2.00 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) 
 **Resposta:** a) \(1.76 \times 10^{14} \, \text{m/s}^2\) 
 **Explicação:** A aceleração é dada por \(a = \frac{F}{m}\), onde \(F = qE\). Assim, \(F = 
(1.6 \times 10^{-19})(500)\) e \(a = \frac{F}{9.11 \times 10^{-31}}\). 
 
56. Um sistema quântico tem um nível de energia \(E = -3.4 \, \text{eV}\). Qual é a energia 
do estado fundamental? 
 a) \(-13.6 \, \text{eV}\) 
 b) \(-6.8 \, \text{eV}\) 
 c) \(-10.2 \, \text{eV}\) 
 d) \(-5.0 \, \text{eV}\) 
 **Resposta:** a) \(-13.6 \, \text{eV}\) 
 **Explicação:** O estado fundamental do hidrogênio é \(-13.6 \, \text{eV}\). A diferença 
de energia entre o estado fundamental e o estado excitado é \(10.2 \, \text{eV}\). 
 
57. Um elétron em um campo magnético de \(B = 0.1 \, \text{T}\) se move com uma 
velocidade de \(2 \times 10^6 \, \text{m/s}\). Qual é a força magnética atuando sobre ele? 
 a) \(3.2 \times 10^{-26} \, \text{N}\) 
 b) \(3.2 \times 10^{-23} \, \text{N}\) 
 c) \(1.6 \times 10^{-22} \, \text{N}\) 
 d) \(1.0 \times 10^{-20} \, \text{N}\) 
 **Resposta:** b) \(3.2 \times 10^{-23} \, \text{N}\) 
 **Explicação:** A força magnética é dada por \(F = qvB\). Portanto, \(F = (1.6 \times 
10^{-19})(2 \times 10^6)(0.1)\). 
 
58. Um sistema quântico tem um estado excitado com energia de \(-1.51 \, \text{eV}\). 
Qual é a energia necessária para ionizar este sistema? 
 a) \(1.51 \, \text{eV}\) 
 b) \(13.6 \, \text{eV}\) 
 c) \(12.09 \, \text{eV}\) 
 d) \(0.85 \, \text{eV}\) 
 **Resposta:** c) \(12.09 \, \text{eV}\) 
 **Explicação:** A energia necessária para ionizar é a diferença entre a energia de 
ionização do estado fundamental e a energia do estado excitado. 
 
59. Um elétron em um poço de potencial infinito tem um nível de energia \(E = 1.0 \, 
\text{eV}\). Qual é o valor de \(n\) correspondente? 
 a) \(1\) 
 b) \(2\)