APOL 2 - Física moderna

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APOL 2 - Física Moderna 
 
Questão 1 - Física Moderna 
Leia o texto: 
 
A relatividade apresenta diversas curiosidades. Uma delas é representada pela 
equação a seguir: 
 
Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. 
Considerando o texto e os conteúdos da rota de aprendizagem Ótica e princípios da 
física moderna: aula 4, assinale a alternativa que apresenta corretamente o que a 
equação acima representa: 
Nota: 10.0 
 
A Energia Mecânica Relativística. 
 
B Energia Potencial Gravitacional Relativística. 
 
C Energia Potencial Elástica Relativística. 
 
D Momento Relativístico. 
Você acertou! 
Esta é a alternativa correta. A equação descreve o momento para altas velocidades (texto-
base, p. 8). 
 
E Energia Cinética Relativística. 
 
Questão 2 - Física Moderna 
Leia o texto: 
“Uma das consequências dos postulados de Einstein é que o tempo deixa de ser 
idêntico para todo observador, isto é, a medida do instante de um evento que ocorre em 
um referencial é diferente da medida encontrada por outro observador que se move em 
relação ao primeiro”. 
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CHARNESKI, B. Física – ótica 
e princípios da física moderna: aula 3. Curitiba: InterSaberes, 2017. p. 6. Texto da rota de aprendizagem. 
Considerando a passagem do texto e os conteúdos do texto-base da rota de 
aprendizagem Física – ótica e princípios da física moderna: aula 3, assinale a 
alternativa que apresenta a diferença entre os intervalos de tempo, em horas, medidos 
por dois relógios quando uma espaçonave se afasta da Terra com velocidade de 4,8 × 
106 m/s em relação à Terra e a seguir volta com essa 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. 
Nota: 10.0 
 
A O relógio da espaçonave marca o menor tempo, com uma diferença de 1,12 horas. 
Você acertou! 
Esta é a alternativa correta. O tempo medido pelo observador da Terra não é o tempo próprio. 
Sendo assim, 
 
 
 horas onde empregamos o fato de 365 dias 
corresponder a 8760 horas. Portando a diferença entre os intervalos será de 1,12 horas. Tendo 
em vista que o relógio da espaçonave marca o tempo próprio este relógio também marca o 
menor tempo (texto-base, p. 3). 
 
B O relógio da Terra marca o menor tempo, com uma diferença de 1,12 horas. 
 
C O relógio da espaçonave marca o menor tempo, com uma diferença de 1,32 horas. 
 
D O relógio da Terra marca o menor tempo, com uma diferença de 1,32 horas. 
 
E Os dois relógios marcaram o mesmo tempo. 
 
Questão 3 - Física Moderna 
Leia o texto: 
A meia-vida própria de um Píon é de 2,6.10-8 s, e um feixe de Píons tem a velocidade de 
0,85 c. 
Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. 
Considerando o texto e os conteúdos do texto-base da rota de aprendizagem Ótica e 
princípios da física moderna: aula 4, assinale a alternativa que apresenta a meia-vida 
das partículas no referencial do laboratório: 
Nota: 0.0 
 
A γ=1,7 
 
B γ=1,9 
Sabemos que o tempo próprio é de 2,6.10-8 s e a velocidade do referencial no qual o píon se 
encontra é de 0,85 c. Nesse caso, 1,9 
 
 
 
C γ=2,7 
 
D γ=2,9 
 
E γ=3,3 
 
Questão 4 - Física Moderna 
Leia o fragmento de texto: 
"O elétron do átomo de hidrogênio pode se mover apenas em certas órbitas 
circulares, denominadas estados estacionários, nas quais não perde energia por 
radiação". 
Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: CHARNESKI, B. Ótica e 
princípios da física moderna: aula 5. Curitiba: InterSaberes, 2019. p. 7. Texto da rota de aprendizagem. 
Considerando a passagem do texto e os conteúdos do texto-base da rota de 
aprendizagem Ótica e princípios da física moderna: aula 5, o texto exposto 
anteriormente refere-se a uma abordagem ampla de Física Moderna. Assinale a 
alternativa que apresenta a que postulado ele se refere: 
Nota: 10.0 
 
A 1º Postulado de Bohr. 
Você acertou! 
Esta é a alternativa correta. De acordo com o texto-base: "O elétron do átomo de hidrogênio 
pode se mover apenas em certas órbitas circulares, denominadas estados estacionários, nas 
quais não perde energia por radiação" (texto-base, p. 7). 
 
B 2º Postulado de Bohr. 
 
C 1º Postulado de Rutherford. 
 
D 2º Postulado de Rutherford 
 
E 3º Postulado de Rutherford. 
 
Questão 5 - Física Moderna 
Leia o texto: 
Quando aceleramos um próton ou uma partícula qualquer, em uma velocidade 
próxima à da luz, a matéria parece ficar mais resistente ao aumento da velocidade e, 
com isso, sua massa parece se elevar. 
Fonte: Texto elaborado pelo autor da questão. 
Considerando o texto e os conteúdos do texto-base da rota de aprendizagem Ótica e 
princípios da física moderna: aula 4, assinale a alternativa que apresenta uma 
justificativa correta para esse aumento de massa: 
Nota: 10.0 
 
A Massa de momento. 
 
B Massa bariônica. 
 
C Massa inercial. 
 
D Massa relativística. 
Você acertou! 
Esta é a alternativa correta. De acordo com o texto-base: "Comparando-se a equação anterior 
com a definição clássica do momento, podemos observar que a massa foi substituída 
pela massa relativística 
 
, onde m0 é a massa de repouso da partícula. Esse resultado indica que em grandes 
velocidades ocorre um aumento da massa do objeto, ou seja, assim como o tempo e o espaço, 
a massa também sofre os efeitos da relatividade" (texto-base, p. 7). 
 
E Massa angular. 
 
Questão 6 - Física Moderna 
Leia o texto: 
O Larg Hadrons Collider (LHC) ou Grande Colisor de Hádrons é o maior acelerador de 
particular do mundo. A sua utilização é para analisar colisões entre feixes de partículas. 
Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. 
Considerando o texto e os conteúdos do texto-base da rota de aprendizagem Ótica e 
princípios da física moderna: aula 4, assinale a alternativa que apresenta a 
velocidade relativística entre dois prótons, em que o próton v está a 0,9c e o próton u 
está a 0,8c, em rota de colisão: 
Nota: 0.0 
 
A 0,18c 
 
B 0,23c 
 
C 0,28c 
 
D 0,31c 
 
E 0,35c 
Esta é a alternativa correta. A velocidade aparente jamais deve ser superior a velocidade da 
luz. Utilizando as equações 4.2.1 e 4.2.2, temos: 
 
(texto-base, p. 5). 
 
Questão 7 - Física Moderna 
Leia o texto: 
 
A relatividade apresenta diversas equações e fenômenos que se relacionam a 
velocidade da luz. Uma delas é representada pela equação. 
 
 
Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. 
Considerando o texto e os conteúdos do texto-base da rota de aprendizagem Ótica e 
princípios da física moderna: aula 4, assinale a alternativa que apresenta a única 
possibilidade de um objeto massivo atingir ou se aproximar da velocidade da luz: 
Nota: 10.0 
 
A Precisaria de uma aceleração infinita. 
 
B Precisaria de uma energia infinita. 
Você acertou! 
Esta é a alternativa correta. De acordo com o texto-base: "Note que este resultado afirma que 
é necessária uma energia infinita para um objeto massivo alcançar a velocidade luz . Isto é, 
nenhum corpo com massa de repouso pode alcançar a velocidade da luz, independentemente 
do referencial inercial" (texto-base, p. 8). 
 
C Precisaria de um referencial infinito. 
 
D Precisaria ser contrário ao 1º Postulado da Relatividade. 
 
E Precisaria ser contrário ao 2º Postulado da Relatividade. 
 
 
 
Questão 8 - Física Moderna 
Leia o texto: 
A relatividade apresenta diversas equações e fenômenos que se relacionam a 
velocidade da luz. Uma delas é representada pela equação: 
 
 
Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. 
Considerando o texto e os conteúdos do texto-base da rota de aprendizagem Ótica e 
princípios da física moderna: aula 4, assinale a alternativa que representa essa 
equação: 
Nota: 10.0 
 
A Energia mecânica relativística. 
 
B Energia potencial gravitacionalrelativística. 
 
C Energia potencial elástica relativística. 
 
D Momento linear relativístico. 
 
E Energia cinética relativística. 
Você acertou! 
Esta é a alternativa correta. A equação descreve a energia para altas velocidades. De acordo 
com o texto-base: "Os conceitos empregados na definição da energia cinética relativística são 
os mesmos da mecânica clássica. Sendo assim, sabemos que uma força resultante pode 
realizar trabalho sobre um objeto. Essa força é representada por meio da taxa de variação do 
momento linear, e o trabalho exercido sobre o corpo corresponde à variação da sua energia 
cinética" (texto-base, p. 8). 
 
Questão 9 - Física Moderna 
Leia o texto a seguir: 
 
A relatividade apresenta diversas equações e fenômenos que se relacionam a 
velocidade da luz. Uma delas é representada pela equação: 
 
Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. 
Considerando a passagem de texto e o texto-base da rota de aprendizagem Ótica 
e princípios da física moderna: aula 4, assinale a alternativa que apresenta o que 
representa a variável K para essa equação: 
Nota: 10.0 
 
A Energia Mecânica Relativística. 
 
B Energia Potencial Gravitacional Relativística. 
 
C Energia Potencial Elástica Relativística. 
 
D Momento Linear Relativístico. 
 
E Energia Cinética Relativística. 
Você acertou! 
Esta é a alternativa correta. A equação descreve a Energia Relativística (K) para altas 
velocidades, conforme exposto no texto-base (texto-base, p. 8). 
 
Questão 10 - Física Moderna 
Leia o texto: 
O Larg Hadrons Collider (LHC) ou Grande Colisor de Hádrons é o maior acelerador de 
partículas do mundo, situado no subsolo da França e da Suíça, com um diâmetro de 27 
km. É utilizado para analisar colisões entre feixes de partículas. 
Fonte: Texto elaborado pelo autor desta questão. 
Considerando o texto e o PDF da rota de aprendizagem Ótica e princípios da física 
moderna: aula 4, assinale a alternativa que apresenta a velocidade relativística entre 
dois prótons, em que o próton v está a 0,6 c e o próton u está a 0,8c, em rota de colisão. 
Nota: 10.0 
 
A 0,18c 
 
B 0,24c 
 
C 0,31c 
 
D 0,38c 
Você acertou! 
Esta é a alternativa correta. A velocidade aparente jamais deve ser superior a velocidade da 
luz. De acordo com o texto-base: "O segundo termo da expressão anterior, o qual não depende 
da velocidade , corresponde à energia de repouso do objeto. Dessa maneira, a energia 
relativística total será a soma da energia cinética com a energia de repouso [...]. Note que este 
resultado afirma que é necessária uma energia infinita para um objeto massivo alcançar a 
velocidade luz . Isto é, nenhum corpo com massa de repouso pode alcançar a velocidade da 
luz, independentemente do referencial inercial" (texto-base, p. 8). 
 
E 0,49c