Apol 1 de 1 a 10 Fisica Óptica e principios de fisica moderna 2021

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Questão 1/10 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna 
Uma espaçonave se afasta da Terra com velocidade de 4,8×106m/s4,8×106m/s 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=3X108m/s 
Nota: 10.0 
 
A O relógio da espaçonave marca o menor tempo, com uma diferença de 1,12horas. 
Você acertou! 
O tempo medido pelo observador da Terra não é o tempo próprio. Sendo assim, 
Δtp=Δt/γ=8760√ 1−(4,8×106/(3×108))2 =8758,88horasΔtp=Δt/γ=87601−(4,8×106/(3×108))2=8758,88horas 
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. 
 
B O relógio da Terra marca o menor tempo, com uma diferença de 1,12horas. 
 
C O relógio da espaçonave marca o menor tempo, com uma diferença de 1,32horas. 
 
D O relógio da Terra marca o menor tempo, com uma diferença de 1,32horas. 
 
Questão 2/10 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna 
O tempo de vida médio dos múons em repouso é 2,20 μμs. As medidas dos múons produzidos em um acelerador 
de partículas mostram que eles têm um tempo de vida de 6,90 μμs. 
Determine a velocidade do múon. 
Nota: 10.0 
 
A 0,9988.c 
 
B 0,9478.c 
Você acertou! 
 
 
C 0,8966.c 
 
D 0,7889.c 
 
Questão 3/10 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna 
Ao propor a teoria da relatividade restrita Einstein em seu segundo postulado descreve que a velocidade da luz no 
vácuo tem o mesmo valor c em todas as direções e para todos os observadores, independentemente do estado 
de movimento relativo entre eles. Com base nessa afirmação, imagine dois trens relativísticos que viajam com 
velocidades altíssimas em uma mesma direção, mas com sentidos opostos. 
Se cada trem possui velocidade V e a velocidade da luz no vácuo é c, a luz percebida pelo maquinista de uns dos 
trens teria velocidade: 
Nota: 10.0 
 
A V + c 
 
B c 
Você acertou! 
A velocidade é a mesma, velocidade c, independentemente do movimento relativo entre os trens. 
 
C c – V 
 
D V – c 
 
Questão 4/10 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna 
O próton de maior energia detectado até hoje nos rios cósmicos possuía a espantosa energia cinética de 3,0 x 
1020 eV (energia suficiente para aquecer de alguns graus Celsius uma colher de chá de água). 
Determine para este próton fator de Lorentz. 
Nota: 10.0 
 
A 3,198 . 1011 
Você acertou! 
 
 
B 2,087 . 1011 
 
C 1,266 . 1011 
 
D 0,815 . 1011 
 
Questão 5/10 - 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: 10.0 
 
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 6/10 - 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: 10.0 
 
A 0,75m;2m;3,25m;4,5m;5,75m;7m;8,25m0,75m;2m;3,25m;4,5m;5,75m;7m;8,25m 
Você acertou! 
 
A distância entre as duas antenas será 9 m, o ponto de encontro as ondas eletromagnéticas será o ponto P 
 localizado a x metros do ponto A e a (9 - x) metros do ponto B. 
 
A diferença entre os percursos das duas ondas, onda que parte do ponto A para o ponto P e a onda que parte 
do ponto B para o ponto P, para existir interferência construtiva, esta diferença de percurso deve ser múltiplo 
 do comprimento de onda, ou seja: 
 
(9−x)−x=mλ(9−x)−x=mλ 
 
Você pode determinar o comprimento de onda pela relação: 
 
V=λfV=λf 
 
Substituindo na equação acima e calculando o valor de x para m = 0, m = 1, m = 2 e m = 3. 
 
Se inverter a situação a interferência também é válida: 
 
 
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 7/10 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna 
Uma película de plástico com índice de refração igual a 1,7 é colocada nos vidros das janelas de um carro para 
aumentar a refletividade e manter o interior do carro mais frio. O índice de refração do vidro da janela é 1,52. (a) 
Qual é a espessura mínima da película necessária para que a luz de comprimento de onda de 550nm, ao se 
refletir em ambas as superfícies da película produza interferência construtiva? (b) Verifica-se que é difícil fabricar 
e instalar uma película com a espessura calculada no ítem (a). Qual deve ser a espessura mais grossa seguinte 
para que se produza uma nova interferência construtiva? 
Nota: 10.0 
 
A (a) 80,9nm (b) 243nm 
Você acertou! 
Os feixes que se interferem exibem uma diferença de fase de meio comprimento de onda. Assim, a equação 
 para intereferência construtiva é dada por 2t=(m+1/2)λar/nplástico2t=(m+1/2)λar/nplástico 
 
B (a) 83,9nm (b) 263nm 
 
C (a) 67,9nm (b) 143nm 
 
D (a) 90,3nm (b) 173nm 
 
Questão 8/10 - 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: 10.0 
 
A 0,75m;2m;3,25m;4,5m;5,75m;7m;8,25m0,75m;2m;3,25m;4,5m;5,75m;7m;8,25m 
Você acertou! 
A distância entre as duas antenas será 9 m, o ponto de encontro as ondas eletromagnéticas será o ponto P localizado a x metros do ponto A e a (9 - x) metros do ponto B. 
 
A diferença entre os percursos das duas ondas, onda que parte do ponto A para o ponto P e a onda que parte do ponto B para o ponto P, para existir interferência construtiva, esta 
diferença de percurso deve ser múltiplo do comprimento de onda, ou seja: 
 
(9−x)−x=mλ(9−x)−x=mλ 
 
Você pode determinar o comprimento de onda pela relação: 
 
V=λfV=λf 
 
Substituindo na equação acima e calculando o valor de x para m = 0, m = 1, m = 2 e m = 3. 
 
Se inverter a situação a interferência também é válida 
 
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;8,25mD 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 9/10 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna 
O píon negativo π−π− é uma partícula instável que possui vida média aproximadamente igual a 2,60 x 10-8 s 
(medida no sistema de referência do píon). 
Quando o píon se desloca com velocidade muito grande em relação ao laboratório, sua vida média medida no 
laboratório é de 4,20 x 10-7 s. Qual é a distância que o píon percorre no laboratório durante sua vida média? 
Nota: 10.0 
A 297 m 
B 201 m 
C 126 m 
Você acertou! 
 
D 105 m 
 
Questão 10/10 - Física - Óptica e Princípios de Física Moderna 
Uma espaçonave da Federação de Comércio passa sobre o planeta Coruscant com velocidade de 0,6c. Uma 
cientista na superfície de Coruscant mede o comprimento dessa espaçonave e obtém um valor igual a 74m. A 
seguir, a espaçonave pousa na superfície de Coruscant e a mesma cientista mede o comprimento dessa 
espaçonave, que agora está em repouso. Qual é o valor que ela encontra? 
Nota: 10.0 
 
A 92,5m 
Você acertou! 
O problema pede o valor do comprimento próprio da espaçonave. Sendo assim, 
Lp=γL=74/√ 1−0,62 =92,5mLp=γL=74/1−0,62=92,5m 
 
B 74m 
 
C 59,2m 
 
D 80m