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08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170575/novo/1/18030 1/4 Atenção. Este gabarito é para uso exclusivo do aluno e não deve ser publicado ou compartilhado em redes sociais ou grupo de mensagens. O seu compartilhamento infringe as políticas do Centro Universitário UNINTER e poderá implicar sanções disciplinares, com possibilidade de desligamento do quadro de alunos do Centro Universitário, bem como responder ações judiciais no âmbito cível e criminal. PROTOCOLO: 20170729126029313B9FE3WELQUER PINTO CASTILHO - RU: 1260293 Nota: 100 Disciplina(s): Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Data de início: 29/07/2017 20:20 Prazo máximo entrega: - Data de entrega: 29/07/2017 21:22 Questão 1/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma experiência de Young é realizada com a luz emitida por átomos de hélio excitados ( ). As franjas de interferência são medidas sobre uma tela situada a uma distância de 1,20m do plano das fendas, e verifica-se que a distância entre a vigésima franja brilhante e a franja central é igual a 10,6mm. Qual é a distância entre as fendas? Nota: 20.0 A 1,14x10 m B 1,14x10 m C 1,14x10 m D 114m Questão 2/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Duas fendas separadas por uma distância de 0,450mm são colocadas a uma distância de 75cm de uma tela. Qual é a distância entre a segunda e a terceira franja enscura na figura de λ = 502nm -3 Você acertou! o valor do ângulo teta pode ser obtido a partir do arco tangente do triângulo retângulo cujo cateto oposto é a posição da vigésima franja e o cateto adjacente corresponde a distância entre as fendas e a tela, assim então dsenθ = mλ θ = arctg(y/L) = arctg(10, 6 × 10−3/1, 20) = d = mλ/senθ = 20 ⋅ 502 × 10−9/sen(8, 83 × -6 -9 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170575/novo/1/18030 2/4 interferência que se forma sobre a tela quando as fendas são iluminadas por uma luz coerente de comprimento de onda igual a 500nm? Nota: 20.0 A 0,83mm B 0,45mm C 0,91mm D 0,67mm Questão 3/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma luz coerente que contém dois comprimentos de onda 660nm e 470nm, passa por duas fendas estreitas separadas por 0,3mm, e a figura de interferência pode ser vista sobre um anteparo a 4m das fendas. Qual é a distância no anteparo entre as primeiras franjas brilhantes dos dois comprimentos de onda? Nota: 20.0 A 2,52mm Você acertou! primeiro devemos obter o angulo formado por cada uma das franjas, o que pode ser obtido da expressão sabendo os angulos podemos encontrar as posições de cada franja na tela partir da trigonometria, assim logo, a distância entre as franjas será de 0,83mm dsenθ = (m θ3 = arcsen(3, 5 ⋅ 500 × 10−9/0, 45 × 10−3) θ2 = arcsen(2, 5 ⋅ 500 × 10−9/0, 45 × 10−3) y3 = tg(θ3)L = tg(3, 89 × 10−3) ⋅ 75 × 10−2 y2 = tg(θ2)L = tg(2, 78 × 10−3) ⋅ 75 × 10−2 Você acertou! Devemos encontrar o angulo teta para o primeiro maximo de cada um dos comprimentos de onda. Isso pode ser obtido através da equação a posição de cada uma das franjas na tela pode ser obtida através da função tangente, , então θ1 = arcsen(mλ1/d) = arcsen(1 ⋅ 660 × 10− θ1 = arcsen(mλ2/d) = arcsen(1 ⋅ 660 × 10− θ2 = arcsen(mλ2/d) = arcsen(1 ⋅ 470 × 10− tgθ = y/L −3 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170575/novo/1/18030 3/4 B 3,32mm C 2,32mm D 1,89mm Questão 4/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna As fontes coerentes A e B emitem ondas eletromagnéticas com comprimento de onda de 2cm. O ponto P está a 4,86m de A e a 5,24m de B. Qual é a diferença de fase em P entre essas duas ondas? Nota: 20.0 A 119,38rad B 111,23 rad C 97,36rad D 127,03rad Questão 5/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Dois alto-falantes pequenos A e B, afastados um do outro por 1,40m, estão enviando som com comprimento de onda de 34cm em todas as direções e todos em fase. Uma pessoa no ponto P parte equidistante dos dois alto-falantes e caminha de modo que esteja sempre a 1,5m do alto falante B. Para quais valores de x o som que essa pessoa escuta será (a) construtivo, (b) destrutivo? Limite sua solução aos casos onde . Nota: 20.0 A portanto, a distância entre as franjas será 2,52mm y1 = tgθ1L = tg(2, 2 × 10−3) ⋅ 4 = 8, 8 × 10 y2 = tgθ2L = tg(1, 57 × 10−3) ⋅ 4 = 6, 28 × Você acertou! Devemos calcular a diferença de percurso entre as ondas, ou seja 5,24-4,86=0,38m. A diferença de fase pode ser encontrada através de uma regra de três, tal que δ = Δx ⋅ 2π/λ = 0, 38 ⋅ 2π/0, 02 = 119, 38ra x ≤ 1, 50m 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170575/novo/1/18030 4/4 construtiva: 1,5m; 1,16m; 0,82m; 0,48m; 0,14m. destrutiva: 1,33m; 0,99m; 0,65m; 0,31m. B construtiva: 1,4m; 1,13m; 0,87m; 0,42m; 0,11m. destrutiva: 1,23m; 0,59m; 0,35m; 0,11m. C construtiva: 1,55m; 1,06m; 0,72m; 0,44m; 0,11m. destrutiva: 1,37m; 0,92m; 0,55m; 0,21m. D construtiva: 1,59m; 1,13m; 0,72m; 0,58m; 0,24m. destrutiva: 1,35m; 0,95m; 0,45m; 0,21m. Você acertou! Para interferência construtiva temos a condição , então Para interferência construtiva temos a condição , então 1, 5 − x = mλ x0 = 1, 5m x1 = 1, 5 − 1 ⋅ 0, 34 = 1, 16m x2 = 1, 5 − 2 ⋅ 0, 34 = 0, 82m x3 = 1, 5 − 3 ⋅ 0, 34 = 0, 48m x4 = 1, 5 − 4 ⋅ 0, 34 = 0, 14m 1, 5 − x = (m + 1/2)λ x0 = 1, 5 − (0 − 1/2) ⋅ 0, 34 = 1, 33m x1 = 1, 5 − (1 − 1/2) ⋅ 0, 34 = 0, 99m x2 = 1, 5 − (2 − 1/2) ⋅ 0, 34 = 0, 65m x3 = 1, 5 − (3 − 1/2) ⋅ 0, 34 = 0, 31m 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170576/novo/1/18788 1/3 Atenção. Este gabarito é para uso exclusivo do aluno e não deve ser publicado ou compartilhado em redes sociais ou grupo de mensagens. O seu compartilhamento infringe as políticas do Centro Universitário UNINTER e poderá implicar sanções disciplinares, com possibilidade de desligamento do quadro de alunos do Centro Universitário, bem como responder ações judiciais no âmbito cível e criminal. PROTOCOLO: 2017081112602931416B03WELQUER PINTO CASTILHO - RU: 1260293 Nota: 100 Disciplina(s): Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Data de início: 11/08/2017 20:00 Prazo máximo entrega: - Data de entrega: 11/08/2017 21:00 Questão 1/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Qual deve ser a espessura da película mais fina com que devemos usar como revestimento sobre uma placa de vidro para que ocorra interferência destrutiva da componente vermelha na reflexão de um feixe de luz branca que incide do ar sobre a placa? Nota: 20.0 A B C D Questão 2/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma placa de vidro com de comprimento é colocada em contato com outra placa de vidro e mantida a um pequeno ângulo de distância da segunda placa em virtude da inserção de uma tira metálica com espessura de em uma das extremidades. No espaço entre as placas existe ar. As placas são iluminadas de cima para baixo por um feixe de luz cujo comprimento de n = 1, 42 (n = 1, 52) (650nm) 0, 114μm Você acertou! Os raios que produzem a figura de interferência estão em fase. Sendo assim, a interferência destrutiva pode ser descrita pela equação . A película mais fina pode ser obtida considerando 2t = (m + 1/2)λar/npelícula m = 0 0, 135μm 0, 103μm 0, 114mm 9cm 0, 08mm 656nm 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170576/novo/1/187882/3 onda no ar é igual a . Quantas franjas de interferência por centímetro são observadas na luz refletida? Nota: 20.0 A 27 franjas/cm B 23 franjas/cm C 32 franjas/cm D 29 franjas/cm Questão 3/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna A distância entre dois satélites a uma altitude de 1200km é 28km. Se eles enviam micro-ondas de 3,6cm, qual é o diâmetro necessário (pelo critério de Rayleigh) para que uma antena em forma de prato seja capaz de resolver as duas ondas transmitidas por eles? Nota: 20.0 A 1,88m B 1,38m C 1,97m D 2,05m 656nm Você acertou! Os feixes que se interferem exibem uma diferença de fase de meio comprimento de onda. Assim, os mínimos de interferência são dados por . Tendo em vista que as placas formam um triângulo retângulo, teremos a relação . Substituindo este resultado no anterior, obtemos 2t = mλar senθ = t/H m/H = 2t/(Hλar) Você acertou! A distância angular pode ser obtida através das trigonometria . Assim Substituindo esse valor na equação de Rayleigh encontramos D=1,88m tg(α/2) = (d/2)/h α = 2arctg((d/2)/h) = 2arctg((28/2)/1200) 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170576/novo/1/18788 3/3 Questão 4/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Qual é o maior comprimento de onda que pode ser observado na terceira ordem para uma rede de difração contendo 9200 fendas por centímetro? Suponha incidência perpendicular. Nota: 20.0 A 363nm B 532nm C 409nm D 125nm Questão 5/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma luz monocromática proveniente de uma fonte distante incide sobre uma fenda com 0,75mm de largura. Sobre a tela, a uma distância de 2m da fenda, verifica-se que a distância entre o primeiro mínimo e o máximo central da figura de difração é igual a 1,35mm. calcule o comprimento de onda da luz. Nota: 20.0 A 506nm B 305nm C 707nm D 408nm Você acertou! A distância entre as fendas será . Empregando a equçaõ geral , com , obtemos o valor desejado. d = 1/9200 = 0, 000109cm = 1, 09μm dsenθ = mλ senθ = 1 Você acertou! Atravé da trigonometria podemos encontrar o valor do ângulo, assim Agora podemos empregar a equação geral θ1 = arctg(y1/L) = arctg(1, 35 × 10−3 ase 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170577/novo/1/19311 1/4 Atenção. Este gabarito é para uso exclusivo do aluno e não deve ser publicado ou compartilhado em redes sociais ou grupo de mensagens. O seu compartilhamento infringe as políticas do Centro Universitário UNINTER e poderá implicar sanções disciplinares, com possibilidade de desligamento do quadro de alunos do Centro Universitário, bem como responder ações judiciais no âmbito cível e criminal. PROTOCOLO: 2017081812602931452B62WELQUER PINTO CASTILHO - RU: 1260293 Nota: 100 Disciplina(s): Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Data de início: 18/08/2017 18:39 Prazo máximo entrega: - Data de entrega: 18/08/2017 19:26 Questão 1/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma espaçonave se afasta da Terra com velocidade de em relação à Terra e a seguir volta com a mesma velocidade. A espaçonave transporta um relógio atômico que foi cuidadosamente sincronizado com outro relógio idêntico que permaneceu na Terra. A espaçonave retorna a seu ponto de partida 365 dias mais tarde, conforme medido pelo relógio que ficou na Terra. Qual é a diferença entre os intervalos de tempo, em horas, medidos pelos dois relógios? Qual dos dois relógios indica o menor intervalo de tempo? C=3X10 m/s Nota: 20.0 A O relógio da espaçonave marca o menor tempo, com uma diferença de 1,12horas. B O relógio da Terra marca o menor tempo, com uma diferença de 1,12horas. C O relógio da espaçonave marca o menor tempo, 1,32horas. D O relógio da Terra marca o menor tempo, com uma diferença de 1,32horas. 4, 8 × 106m/s 8 Você acertou! O tempo medido pelo observador da Terra não é o tempo próprio. Sendo assim, onde empregamos o fato de 365 dias corresponder a 8760 horas. Portando a diferença entre os intervalos será de 1,12horas. Tendo em vista que o relógio da espaçonave marca o tempo próprio este relógio também marca o menor tempo. Δtp = Δt/γ = 8760√1 − (4, 8 × 106/(3 × 108 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170577/novo/1/19311 2/4 Questão 2/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Em relação a um observador na Terra, a pista de lançamento de uma espaçonave possui 3600m de comprimento. (a) Qual é o comprimento da pista medido pelo piloto de uma espaçonave que se desloca com velocidade igual a em relação à Terra? (b) Uma observadora em repouso na Terra mede o intervalo de tempo desde o momento em que a espaçonave está diretamente sobre o início da pista até o instante em que está diretamente sobre o final da pista. Que resultado ela obtém? (c) O piloto da espaçonave mede o intervalo de tempo desde o momento em que a espaçonave passa diretamente sobre o início da pista até o instante em que ela passa diretamente sobre o final da pista. Que resultado ele obtém? Nota: 20.0 A (a) 3567,86m (b) 90 s (c) 89,2 s B (a) 3667,86m (b) 92 s (c) 87,2 s C (a) 3767,86m (b) 91,4 s (c) 90,2 s D (a) 3459,86m (b) 89 s (c) 90,2 s Questão 3/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma espaçonave de outro planeta está voando a uma grande distância e passa sobre a vertical onde você está em repouso. Você vê o farol da espaçonave piscar durante 0,15s. O comandante da espaçonave verifica que o farol ficou aceso durante 12ms. (a) Qual dessas duas medidas de intervalo de tempo corresponde ao tempo próprio? (b) Qual é o módulo da velocidade da espaçonave expressa como uma fração de c? Nota: 20.0 A (a) O tempo próprio é aquele medido pelo piloto, isto é, 12ms (b) 0,997c 4 × 107m/s μ μ Você acertou! A alternativa (a) pede o comprimento que não é próprio, sendo assim Para questão (b) podemos empregar um MRU para o observador terrestre: Na questão (c) temos um MRU para o piloto: também podemos empregar a equação para dilatação do tempo: L = Lp/γ = 3600√1 − (4 × 107/(3 × 108))2 t = x/v = 3600/(4 × 107) = 90μs t = x/v = 3567, 86/(4 × 107) = 89, 2μs Δtp = Δt/γ = 90√1 − (4 × 107/(3 × 108))2 = μ μ μ μ μ μ 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170577/novo/1/19311 3/4 B (a) O tempo próprio é aquele medido pelo piloto, isto é, 12ms (b) 0,879c C (a) O tempo próprio é aquele medido por você, isto é, 0,15s (b) 0,997c D (a) O tempo próprio é aquele medido por você, isto é, 0,15s (b) 0,879c Questão 4/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna ?Diga isso ao juiz.? (a) Qual deve ser a velocidade com a qual você tem de se aproximar de um sinal de trânsito vermelho ( ) para que ele aparente uma cor amarela ( )? Expresse sua resposta em termos da velocidade da luz. (b) Se você usou isso como desculpa para nao pagar a multa pelo avanço do sinal vermelho, quanto você teria de pagar de multa pelo excesso de velocidade? Suponha que seja cobrada uma multa de 1 real para cada Km/h de excesso de velocidade acima da velocidade permitida de 90Km/h. Nota: 20.0 A (a) 0,16c (b) 170 milhões de reais B (a) 0,12c (b) 170 reais C (a) 0,9c (b) 5 mil reais D (a) 0,7c (b) 13 milhões de reais Questão 5/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Você acertou! A velocidade da espaçonave pode ser obtida através da expressão da dilatação do tempo, sendo assim, então 1/γ = Δtp/Δt → 1 − (v/c)2 = (Δtp/Δt)2 v= c√1 − (Δtp/Δt)2 = c√1 − (0, 012/0, 15)2 λ = 675nm λ = 575nm Você acertou! Podemos empregar a equação do efeito Doppler de paroximação e a relação . Com um pouco de álgebra obtemos o resultado onde empregamos sendo assim, a multa será de 170 milhões de reais. f = c/λ v = c(Λ2 − 1)/(Λ2 + 1) = 0, 16c = 0, 48 × 10 Λ = λ0/λ = 675/575 = 1, 17 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170577/novo/1/19311 4/4 Uma partícula instável se forma a partir de um raio cósmico na atmosfera superior da Terra e se desloca verticalmente de cima para baixo com velocidade igual a 0,99540c em relação à Terra. Um cientista em repouso na superfície terrestre verifica que essa partícula é criada a uma altura de 45km. (a) Em relação ao cientista, quanto tempo a partícula leva para se deslocar 45km até a superfície da Terra? (b) Use a fórmula da contração do comprimento para calcular a distância entre a partícula e a Terra no momento em que ela foi criada, em relação ao sistema de referência da própria partícula. (c) No sistema de referência da partícula, qual é o intervalo de tempo desde o momento em que ela é criada até o instante em que ela atinge a superfície da Terra? Calcule esse tempo aplicando a fórmula da dilatação do tempo e também a distância calculada no item (b). Os dois resultados concordam? Nota: 20.0 A (a) , (b) 4,3Km, (c) 14,5Km; os resultados são os mesmos. B (a) , (b) 4,7Km, (c) 12,5Km; os resultados não são os mesmos. C (a) , (b) 3,9Km, (c) 13,5Km; os resultados são os mesmos. D (a) , (b) 5Km, (c) 17Km; os resultados não são os mesmos. 151μs Você acertou! (a) Em relação ao cientista temos um MRU, portanto (b) Os 45Km foram medidos no referencial de repouso, portanto, esse valor corresponde ao comprimento próprio. Sendo assim, no referencial da partícula esse a distância obsevada será dada por (c) Nesse caso o tempo medido pelo observado terrestre não é o tempo próprio, assim teremos Empregando a distância calculada no item (b) teremos um MRU. Assim, o tempo será t = x/v = 45 × 103/0, 99540c = 151μs L = Lp/γ = 45 × 103√1 − 0, 995402 = 4, 3K Δtp = Δt/γ = 151 × 10−6√1 − 0, 995402 = 14 Δtp = x/v = 4, 3 × 103/0, 995540c = 14, 4 × 121μs 19μs 151μs 160μs 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170578/novo/1/20080 1/3 Atenção. Este gabarito é para uso exclusivo do aluno e não deve ser publicado ou compartilhado em redes sociais ou grupo de mensagens. O seu compartilhamento infringe as políticas do Centro Universitário UNINTER e poderá implicar sanções disciplinares, com possibilidade de desligamento do quadro de alunos do Centro Universitário, bem como responder ações judiciais no âmbito cível e criminal. PROTOCOLO: 20170818126029314533BBWELQUER PINTO CASTILHO - RU: 1260293 Nota: 100 Disciplina(s): Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Data de início: 18/08/2017 19:26 Prazo máximo entrega: - Data de entrega: 18/08/2017 19:56 Questão 1/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma luz de laser tem uma potência de saída de 5mW emite uma luz vermelha, com comprimento de onda de 650nm. Determine o momento linear de cada fóton? Assinale a alternativa correta. Nota: 20.0 A 1,02X10 kg.m²/s² B 2,24X10 kg.m²/s² C 6,02X10 kg.m²/s² D 12,32X10 kg.m²/s² Questão 2/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma luz de laser tem uma potência de saída de 5mW emite uma luz vermelha, com comprimento de onda de 650nm. Quantos fótons o laser emite a cada segundo? Nota: 20.0 A 1,11x10 fótons por segundo B 1,45x10 fótons por segundo C 1,63x10 fótons por segundo -27 Você acertou! -27 -27 -35 15 15 16 Você acertou! 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170578/novo/1/20080 2/3 D 1,97x10 fótons por segundo Questão 3/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Realizando um experimento de efeito fotoelétrico com uma luz de uma determinada frequência , você verifica que é necessária uma diferença de potencial invertida de 1,25V para anular a corrente. Determine a energia cinética máxima. Assinale a alternativa correta. Nota: 20.0 A 1,01x10 J B 1,23x10 J C 1,32x10 J D 2,00x10 J Questão 4/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Numa determinada experiência de efeito fotoelétrico com uma luz de uma determinada frequência , você verifica que é necessária uma diferença de potencial invertida de 1,25V para anular a corrente. Determine a velocidade máxima dos fotoelétrons emitidos. Assinale a alternativa correta. Nota: 20.0 A 2,03x10 m/s B 3,43x10 m/s C 4,23x10 m/s D 6,63x10 m/s Questão 5/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna 16 -18 -18 -19 -19 Você acertou! 3 3 5 5 Você acertou! - 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170578/novo/1/20080 3/3 Um laser produz uma luz de comprimento de onda de 800nm em pulsos ultra curtos de 4,00x10 s. A energia em um único pulso produzido por esse tipo de laser é 2,00x10 J, e os pulsos se propagam no sentido positivo da direção x. Determine a incerteza mínima da frequência da luz no pulso. Nota: 20.0 A 1,0x10 Hz B 1,45x10 Hz C 1,49x10 Hz D 1,99x10 Hz - 15 -6 12 12 13 13 Você acertou! 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170579/novo/1/20697 1/3 Atenção. Este gabarito é para uso exclusivo do aluno e não deve ser publicado ou compartilhado em redes sociais ou grupo de mensagens. O seu compartilhamento infringe as políticas do Centro Universitário UNINTER e poderá implicar sanções disciplinares, com possibilidade de desligamento do quadro de alunos do Centro Universitário, bem como responder ações judiciais no âmbito cível e criminal. PROTOCOLO: 20170830126029314D5D1FWELQUER PINTO CASTILHO - RU: 1260293 Nota: 100 Disciplina(s): Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Data de início: 30/08/2017 12:13 Prazo máximo entrega: - Data de entrega: 30/08/2017 13:05 Questão 1/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Calcular a energia de um fóton de luz vermelha de 600nm de comprimento de onda. h=6,62x10 J.s c=3x10 m/s E=hf c= f Assinale a alternativa correta. Nota: 20.0 A 1,23 x 10 J B 2,64 x 10 J C 3,03 x 10 J D 3,31 x 10 J Questão 2/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Determinar a diferença de potencial que se deve aplicar para deter os fotoelétrons emitidos por uma superfície de níquel sob ação da luz ultravioleta de 200nm de comprimento de onda. O limite de energia do níquel vale 5,01eV. h=6,62x10 J.s c=3x10 m/s 1eV=1,60x10 J E=h f f=c/ Assinale a alternativa correta. Nota: 20.0 A 0,8V -34 8 λ -19 -19 -19 -19 Você acertou! -34 8 -19 λ 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170579/novo/1/20697 2/3 B 1,20V C 2,40V D 3,6V Questão 3/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Determinar o comprimento de onda associada aos fotoelétrons emitidos por uma superfície de cobre sob a ação de luz visível. O limiar de energia corresponde a 4,4eV. h=6,62x10 J.s c=3x10 m/s 1eV=1,60x10 J Assinale a altenativa correta. Nota: 20.0 A 189nm B 230nm C 282nm D 383nm Questão 4/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Determinar a massa de um elétron cuja velocidade é igual a metade da velocidadeda luz. m=9,11x10 kg h=6,62x10 J.s c=3x10 m/s m=m / Nota: 20.0 A 1,05 x 10 kg B 2,10 x 10 kg C 3,15 x 10 kg D 5,25 x 10 kg Você acertou! -34 8 -19 c = λf = hc/hf Você acertou! -31 -31 8 o γ -30 Você acertou! -30 -30 -30 08/09/2017 AVA UNIVIRTUS http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/170579/novo/1/20697 3/3 Questão 5/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Qual a diferença de potencial que devemos aplicar a um microscópio eletrônico para que o comprimento de onda associado aos elétrons seja 0,5x10 m. E =1/2mv = 1/2 m (h/m ) 1eV=1,60x10 J h=6,62x10 J.s m=9,11x10 kg Assinale a alternativa correta. Nota: 20.0 A 305V B 408V C 513V D 601V -10 c 2 λ 2 -19 -34 -31 Você acertou! Questão 1/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna As fontes coerentes A e B emitem ondas eletromagnéticas com comprimento de onda de 2cm. O ponto P está a 4,86m de A e a 5,24m de B. Qual é a diferença de fase em P entre essas duas ondas? Nota: 20.0 A 119,38rad Você acertou! Devemos calcular a diferença de percurso entre as ondas, ou seja 5,24-4,86=0,38m. A diferença de fase pode ser encontrada através de uma regra de três, tal que δ=Δx⋅2π/λ=0,38⋅2π/0,02=119,38radδ=Δx⋅2π/λ=0,38⋅2π/0,02=119,38rad B 111,23 rad C 97,36rad D 127,03rad Questão 2/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Duas fendas separadas por uma distância de 0,450mm são colocadas a uma distância de 75cm de uma tela. Qual é a distância entre a segunda e a terceira franja enscura na figura de interferência que se forma sobre a tela quando as fendas são iluminadas por uma luz coerente de comprimento de onda igual a 500nm? Nota: 20.0 A 0,83mm Você acertou! primeiro devemos obter o angulo formado por cada uma das franjas, o que pode ser obtido da expressão dsenθ=(m+1/2)λdsenθ=(m+1/2)λ, então θ3=arcsen(3,5⋅500×10−9/0,45×10−3)=3,89×10−3)radθ3=arcsen(3,5⋅500×10−9/0,45×10−3)=3,89×10−3)rad θ2=arcsen(2,5⋅500×10−9/0,45×10−3)=2,78×10−3)radθ2=arcsen(2,5⋅500×10−9/0,45×10−3)=2,78×10−3)rad sabendo os angulos podemos encontrar as posições de cada franja na tela partir da trigonometria, assim y3=tg(θ3)L=tg(3,89×10−3)⋅75×10−2=2,92×10−3y3=tg(θ3)L=tg(3,89×10−3)⋅75×10−2=2,92×10−3 y2=tg(θ2)L=tg(2,78×10−3)⋅75×10−2=2,09×10−3y2=tg(θ2)L=tg(2,78×10−3)⋅75×10−2=2,09×10−3 logo, a distância entre as franjas será de 0,83mm B 0,45mm C 0,91mm D 0,67mm Questão 3/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma estação transmissora de rádio possui duas antenas idênticas que irradiam em fase ondas com frequência de 120MHz120MHz. A antena B está a 9,00m9,00m da antena (A). Considere um ponto (P) entre as antenas ao longo da reta que une as duas antenas, situado a uma distância (x) à direita da antena (A). Para que valores de (x) ocorrerá interferência construtiva no ponto (P)? Nota: 20.0 A 0,75m;2m;3,75m;4,5m;5,75m;7m;8,25m0,75m;2m;3,75m;4,5m;5,75m;7m;8,25m Você acertou! B 0,7m;2m;3,7m;4,5m;5,7m;7m;8,2m0,7m;2m;3,7m;4,5m;5,7m;7m;8,2m C 0,75m;2,5m;3,75m;4,5m;5,75m;7,5m;8,25m0,75m;2,5m;3,75m;4,5m;5,75m;7,5m;8,25m D 0,7m;2,5m;3,7m;4,5m;5,7m;7,5m;8,2m0,7m;2,5m;3,7m;4,5m;5,7m;7,5m;8,2m Questão 4/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Uma luz coerente com comprimento de onda de 400nm400nm passa por duas fendas muito estreitas que estão separadas por 0,2mm0,2mm, e o padrão de interferência é observado sobre um anteparo a 4m4m das fendas. (a) Qual é a largura da máxima interferência central? (b) Qual é a largura da franja brilhante de primeira ordem? Nota: 20.0 A 0,008m0,008m e 0,008m0,008m Você acertou! A partir da equação do mínimo dsenθ=(m+1/2)λdsenθ=(m+1/2)λ obetmos a largura do máximo central dsenθ=λ/2→senθ=λ/2ddsenθ=λ/2→senθ=λ/2d através da trigonometria temos tgθ≃senθ=y/L→y=λL/2d=0,004mtgθ≃senθ=y/L→y=λL/2d=0,004m devido à simetria da figura esse valor deve ser multiplicado por um fator dois, o que resulta 0,008m0,008m A posição do primeiro mínimo e do segundo mínimo fornecem dsenθ0=λ/2dsenθ0=λ/2 dsenθ1=3λ/2dsenθ1=3λ/2 subtraindo obtemos d(senθ1−senθ0)=λd(senθ1−senθ0)=λ da trigonometria temos senθ0=y0/Lsenθ0=y0/L senθ1=y1/Lsenθ1=y1/L subtraindo teremos (senθ1−senθ0)=(y1−y0)/L(senθ1−senθ0)=(y1−y0)/L substituindo encontramos y1−y0=Lλ/d=0,008my1−y0=Lλ/d=0,008m B 0,004m0,004m e 0,008m0,008m C 0,004m0,004m e 0,004m0,004m D 0,008m0,008m e 0,004m0,004m Questão 5/5 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna Duas fendas estreitas paralelas que estão a 0,0116mm0,0116mm de distância uma da outra são iluminadas por um feixe de laser cujo comprimento de onda é de 585nm585nm. (a) Em uma tela muito distante, qual é o número total de franjas brilhantes. (b) Em que angulo ocorre a franja que está mais longe da franja central? Nota: 20.0 A (a) 39 franjas brilhantes. (b) 1,28rad1,28rad Você acertou! (a) A partir da expressão dsenθ=mλdsenθ=mλ, fazendo senθ=1senθ=1, encontramos m=19m=19 máximos. Como são dos dois lados a partir do máximo central, teremos 38 máximos que somado a máximo central resulta em 39 máximos. (b) Substituindo esse valor na expressão e tomando o arco seno, encontramos o valor θ=1,28radθ=1,28rad. B (a) 41 franjas brilhantes. (b) 1,28rad1,28rad C (a) 40 franjas brilhantes. (b) 1,28graus1,28graus D (a) 39 franjas brilhantes. (b) 0,958rad0,958rad Apol 1 Apol 2 Apol3 Apol 4 Apol 5
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