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C) \( E = \frac{h}{\lambda} \) D) \( E = \lambda c \) **Resposta: A** **Explicação:** A relação entre a energia de um fóton e seu comprimento de onda é dada por \( E = \frac{hc}{\lambda} \), onde \( c \) é a velocidade da luz. 99. **Qual é a consequência da dualidade onda-partícula?** A) As partículas não têm massa B) As partículas se comportam como ondas em certas condições C) As ondas não têm energia D) As ondas não têm comprimento de onda **Resposta: B** **Explicação:** A dualidade onda-partícula implica que as partículas, como elétrons e fótons, podem se comportar como ondas em certas condições, demonstrando fenômenos como interferência e difração. 100. **Qual é a relação entre a energia e a frequência de um oscilador harmônico?** A) \( E = hf \) B) \( E = \frac{1}{2}hf \) C) \( E = n hf \) D) \( E = \frac{h}{f} \) **Resposta: C** **Explicação:** A energia de um oscilador harmônico quântico é quantizada e dada por \( E_n = (n + \frac{1}{2})h u \), onde \( n \) é o número quântico do estado. Esses problemas abrangem uma variedade de tópicos em mecânica quântica, desde conceitos básicos até relações mais complexas, e são adequados para um nível de ensino superior. Claro, aqui estão 100 problemas de Física Experimental em formato de múltipla escolha, com contas e números, e com perguntas de tamanho médio e explicações detalhadas. 1. Um bloco de 5 kg é puxado por uma força de 20 N em uma superfície horizontal com um coeficiente de atrito cinético de 0,2. Qual é a aceleração do bloco? a) 2 m/s² b) 3 m/s² c) 4 m/s² d) 5 m/s² Resposta: b) 3 m/s² Explicação: A força de atrito é F_atrito = μ * N, onde N = m*g = 5 kg * 9,8 m/s² = 49 N. Assim, F_atrito = 0,2 * 49 N = 9,8 N. A força líquida é F_liquida = F_aplicada - F_atrito = 20 N - 9,8 N = 10,2 N. Usando a segunda lei de Newton, F = m*a, temos 10,2 N = 5 kg * a, então a = 10,2 N / 5 kg = 2,04 m/s². 2. Um circuito RLC em série tem uma resistência de 10 Ω, uma indutância de 0,1 H e uma capacitância de 100 µF. Qual é a frequência ressonante do circuito? a) 50 Hz b) 100 Hz c) 159 Hz d) 200 Hz Resposta: c) 159 Hz Explicação: A frequência de ressonância é dada por f = 1 / (2π√(LC)). Aqui, L = 0,1 H e C = 100 µF = 100 * 10^-6 F. Portanto, f = 1 / (2π√(0,1 H * 100 * 10^-6 F)) = 159,15 Hz. 3. Um carro de massa 1.000 kg está viajando a 20 m/s e freia uniformemente até parar em 5 segundos. Qual é a distância percorrida durante a frenagem? a) 50 m b) 100 m c) 200 m d) 400 m Resposta: b) 100 m Explicação: A desaceleração é a mudança de velocidade dividida pelo tempo: a = (0 - 20 m/s) / 5 s = -4 m/s². A distância é dada por s = v₀t + (1/2)at² = 20 m/s * 5 s + (1/2)(-4 m/s²)(5 s)² = 100 m - 50 m = 50 m. 4. Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 30 m/s. Qual é a altura máxima alcançada? a) 45 m b) 60 m c) 75 m d) 90 m Resposta: b) 45 m Explicação: A altura máxima é encontrada pela fórmula h = v² / (2g), onde g = 9,8 m/s². Assim, h = (30 m/s)² / (2 * 9,8 m/s²) = 900 m²/s² / 19,6 m/s² = 45,92 m. 5. Um cilindro de gás ideal ocupa um volume de 0,5 m³ a uma pressão de 100 kPa e temperatura de 300 K. Qual será o volume se a pressão aumentar para 200 kPa mantendo a temperatura constante? a) 0,25 m³ b) 0,5 m³ c) 0,75 m³ d) 1,0 m³ Resposta: a) 0,25 m³ Explicação: Usando a Lei de Boyle, P₁V₁ = P₂V₂. Temos 100 kPa * 0,5 m³ = 200 kPa * V₂. Portanto, V₂ = (100 kPa * 0,5 m³) / 200 kPa = 0,25 m³. 6. Um resistor de 20 Ω é ligado a uma fonte de tensão de 120 V. Qual é a potência dissipada pelo resistor? a) 120 W b) 240 W c) 300 W d) 600 W Resposta: b) 720 W Explicação: A potência dissipada por um resistor é dada por P = V² / R. Assim, P = (120 V)² / (20 Ω) = 14400 V² / 20 Ω = 720 W. 7. Um projetil é lançado horizontalmente de uma altura de 80 m. Qual é a distância horizontal percorrida quando atinge o solo? a) 40 m b) 60 m c) 80 m d) 100 m