Física Iv - P2

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EEESSSCCCOOOLLLAAA FFFEEEDDDEEERRRAAALLL DDDEEE EEENNNGGGEEENNNHHHAAARRRIIIAAA DDDEEE IIITTTAAAJJJUUUBBBÁÁÁ 
FIS503 – FÍSICA IV Prova 02 - Modelo 21/06/2017 
Aluno: _________________________________________________ No Matric: ________ 
 
Formulário: 
mF /10.85,8 120
 ; mH /10.26,1 60
 ; smc /10.00,3 8 ; m1010Å1  ; 2/80,9 smg  
me = 9,1.10-31 kg ; e = 1,6.10-19 C ; h = 6,6.10-34 J.s ; 1/4o = 9,0.109 m/F; 1 eV = 1,6.10-19 J 
     tkxAtxy .cos, ;  2. k ;  2. T ; Tv. ;

F
v  ; 
S
P
I  
   txktxkAtxy .cos
22
cos2,  




 

 ; 21 kkk  ; 21   
2
21 kkk

 ; 
2
21 

 ;  
k
kvF

 ; 
dk
dv
kv
dk
d
v FFG 

 ; 22..
2
1
AvP  
     txkAtxy .cos.cos2,  ; 
L
v
nf n 2
 com n = 1,2,3,...; 
L
v
nf n 4
 com n = 1,3,5,... 







som
D v
v
ff 1 ; 






vv
v
ff
som
som
D

; smvarsom /340 ; smv
agua
som /1435 ; 
2/8,9 smg  
22 /1
'
cv
vtx
x


 ; yy ' ; zz ' ; 
22
2
/1
)/(
'
cv
xcvt
t


 ; 
 
2/'1
'
cvu
vu
u
x
x
x 

 ; 
 
2/1
'
cvu
vu
u
x
x
x 

 
22
0 /1 cvLL  ; 22
0
/1 cv
t
t


 
Relações da física ondulatória:  2. k ;  2. T ; Tv. 
Energia do fóton: E hf ; Postulados de Bohr: fi EEhf  ; n
nh
mvr 
2
 
Relações de De Broglie: E hf ; ph / ; p k  
Relações de Incerteza de Heisenberg: 2/.  px ; 2/.  tE 
Equação de Schrödinger:        rErrUr
m
   2
2
2
 ;     tiertr ..,    
A prova terá duração de 120 minutos e os cálculos devem ser mostrados na integra. Não serão 
consideradas respostas que não venham acompanhadas de todas as passagens pertinentes. 
 
Questão 01 Valor: 3,0 pontos 
Uma esfera de massa m = 50 g, que emite um sinal sonoro de freqüência f = 60 Hz, é solto 
em repouso a partir da abertura de um poço bastante profundo. Devido à resistência do ar, 
logo a velocidade de queda se torna constante. Se um ouvinte postado junto à abertura do 
poço ouve uma freqüência de batimento igual a 6 Hz, devido à superposição do som direto e 
do eco proveniente do fundo do poço. Determine a velocidade constante de queda. 
Questão 02 Valor: 3,5 pontos 
Em uma experiência realizada com acelerador de partículas, um observador postado junto à 
câmara de detecção detecta traço de 6,5 mm de comprimento, deixado por partícula que 
percorre essa distância em 3,6.10-11 s, antes de “morrer”. Pede-se: 
a) A velocidade da partícula, como múltiplo de c. 
b) O tempo próprio de vida da partícula. 
Questão 03 Valor: 3,5 pontos 
Um torcedor problemático utiliza uma caneta laser para importunar o jogador Neymar do 
Santos durante a final da Copa Libertadores da América de 2011. A caneta que ele utiliza 
emite um raio laser de 2,0.10-3 W de potência, na cor verde de comprimento de onda igual a 
5,3.10-7 m, mas, como é de baixa qualidade, a luz que atinge o rosto do atleta forma um 
“borrão” verde de formato circular de raio R = 3,0 cm. Determine o número de fótons por 
unidade de área que atinge o rosto de Neymar em 4 segundos.