universalDJF

Prévia do material em texto

**Explicação:** O ângulo crítico é dado por \( \theta_c = \arcsin\left(\frac{n_2}{n_1}\right) 
\). Substituindo, temos \( \theta_c = \arcsin\left(\frac{1,0}{1,2}\right) \), resultando em \( 
\theta_c \approx 41,8^\circ \). 
 
70. Um objeto é colocado a 25 cm de uma lente divergente com distância focal de -5 cm. 
Qual é a posição da imagem formada pela lente? 
A) 3,33 cm do lado da lente do objeto 
B) 5 cm do lado oposto da lente 
C) 10 cm do lado da lente do objeto 
D) 20 cm do lado da lente do objeto 
E) 25 cm do lado oposto da lente 
**Resposta:** A) 3,33 cm do lado da lente do objeto 
**Explicação:** Aplicando a equação da lente, \( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \), 
onde \( f = -5 \) cm e \( d_o = 25 \) cm, temos \( \frac{1}{-5} = \frac{1}{25} + \frac{1}{d_i} \). 
Resolvendo, encontramos \( d_i = -3,33 \) cm, indicando que a imagem está a 3,33 cm do 
lado do objeto. 
 
71. Um prisma de vidro tem um ângulo de 60° e um índice de refração de 1,5. Qual é o 
ângulo mínimo de desvio \( D_{min} \) para um feixe de luz que passa pelo prisma? 
A) \( 30^\circ \) 
B) \( 45^\circ \) 
C) \( 60^\circ \) 
D) \( 75^\circ \) 
E) \( 90^\circ \) 
**Resposta:** B) \( 45^\circ \) 
**Explicação:** O ângulo mínimo de desvio pode ser encontrado pela fórmula \( D_{min} = 
2A - \frac{2}{n} \) onde \( A \) é o ângulo do prisma. Substituindo \( A = 60^\circ \) e \( n = 1,5 
\), temos \( D_{min} = 2(60^\circ) - 30^\circ = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ \). 
 
72. Um feixe de luz se propaga em um meio com índice de refração \( n = 1,4 \). Qual é a 
velocidade da luz nesse meio? 
A) \( 2,14 \times 10^8 \) m/s 
B) \( 2,99 \times 10^8 \) m/s 
C) \( 1,50 \times 10^8 \) m/s 
D) \( 1,00 \times 10^8 \) m/s 
E) \( 3,00 \times 10^8 \) m/s 
**Resposta:** A) \( 2,14 \times 10^8 \) m/s 
**Explicação:** A velocidade da luz em um meio é dada por \( v = \frac{c}{n} \), onde \( c = 
3 \times 10^8 \) m/s é a velocidade da luz no vácuo. Portanto, \( v = \frac{3 \times 
10^8}{1,4} \approx 2,14 \times 10^8 \) m/s. 
 
73. Um objeto é colocado a 15 cm de uma lente convergente com distância focal de 5 cm. 
Qual é a posição da imagem formada pela lente? 
A) 3 cm do lado da lente do objeto 
B) 5 cm do lado oposto da lente 
C) 10 cm do lado da lente do objeto 
D) 15 cm do lado da lente do objeto 
E) 20 cm do lado oposto da lente 
**Resposta:** E) 20 cm do lado oposto da lente 
**Explicação:** Usando a equação das lentes, \( \frac{1}{f} = \frac{1}{d_o} + \frac{1}{d_i} \), 
temos \( \frac{1}{5} = \frac{1}{15} + \frac{1}{d_i} \). Resolvendo, encontramos \( d_i = 20 \) 
cm. 
 
74. Um feixe de luz passa de um meio com índice de refração \( n_1 = 1,2 \) para um meio 
com índice de refração \( n_2 = 1,0 \). Qual é o ângulo crítico \( \theta_c \) para a total 
reflexão interna? 
A) \( 36,9^\circ \) 
B) \( 41,8^\circ \) 
C) \( 48,6^\circ \) 
D) \( 53,1^\circ \) 
E) \( 60,0^\circ \) 
**Resposta:** B) \( 41,8 
Claro! Aqui estão 100 problemas de Física Nuclear, com múltiplas escolhas, cada um 
com suas respectivas respostas e explicações. 
 
1. Uma amostra de urânio-238 tem uma atividade de 1000 Bq. Após 10 anos, qual será a 
atividade se a meia-vida do urânio-238 é de 4,5 bilhões de anos? 
A) 1000 Bq 
B) 999 Bq 
C) 998 Bq 
D) 900 Bq 
**Resposta: A**. A atividade não muda significativamente em 10 anos devido à longa 
meia-vida. 
 
2. Um núcleo de carbono-14 tem uma meia-vida de 5730 anos. Se começarmos com 80 g 
de carbono-14, quanto restará após 22.920 anos? 
A) 80 g 
B) 40 g 
C) 20 g 
D) 10 g 
**Resposta: C**. Após 22.920 anos (4 meias-vidas), restarão 80 g / 2^4 = 5 g. 
 
3. Um núcleo de plutônio-239 emite uma partícula alfa. Qual é o novo núcleo formado? 
A) Urânio-235 
B) Neptúnio-235 
C) Urânio-238 
D) Neptúnio-238 
**Resposta: D**. Plutônio-239 (94 prótons) - 4 (partícula alfa) = Neptúnio-238 (92 
prótons). 
 
4. Qual a energia liberada na fissão de 1 kg de urânio-235? (Considere que a energia 
liberada é de aproximadamente 200 MeV por fissão e que 1 kg contém aproximadamente 
2,56 x 10^24 átomos de urânio-235). 
A) 8,2 x 10^13 J 
B) 1,6 x 10^13 J 
C) 4,0 x 10^13 J 
D) 2,0 x 10^13 J 
**Resposta: A**. Energia total = (2,56 x 10^24 átomos) * (200 MeV) * (1,6 x 10^-13 J/MeV) = 
8,2 x 10^13 J. 
 
5. Um núcleo de hidrogênio-3 (trítio) se funde com um núcleo de hidrogênio-2 (deutério) 
para formar hélio-4. Qual é a massa de energia liberada nesta reação? (Massa do trítio = 
3,016 g, massa do deutério = 2,014 g, massa do hélio = 4,002 g).