PROBLEMAS RESOLVIDOS /

FÍSICA MODERNA / UFRGS 1998

 

Questão 34

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo.

Segundo a interpretação vigente, a radiação eletromagnética tem uma natureza bastante complexa. Em fenômenos como interferência e difração, por exemplo, ela apresenta um comportamento .......... . Em processos de emissão e absorção, por outro lado, ela pode apresentar comportamento .........., sendo, nesses casos, descrita por "pacotes de energia" (fótons) que se movem no vácuo com velocidade \(c \approx 300.000 km/s\) e têm massa .......... .

 

(A) ondulatório - ondulatório - nula
(B) ondulatório - corpuscular - nula
(C) corpuscular - ondulatório - diferente de zero
(D) corpuscular - corpuscular - nula
(E) ondulatório - corpuscular - diferente de zero

 

 

Resolução:

Alternativa (B)

 

 

Questão 35

Supondo que a meia-vida de um isótopo radioativo seja um dia, após 48 horas a quantidade restante deste isótopo será

(A) 1/2 da quantidade inicial.
(B) 1/4 da quantidade inicial.
(C) 1/24 da quantidade inicial.
(D)1/48 da quantidade inicial.
(E) zero.

 

Resolução:

Alternativa (B)

 

A meia-vida \( (\tau_{1/2}) \) é a quantidade de tempo característica de um decaimento exponencial. Se a quantidade que decai possui um valor no início do processo, na meia-vida a quantidade terá metade deste valor.

Nos processos radioativos meia-vida ou período de semidesintegração de um radioisótopo é o tempo necessário para desintegrar a metade da massa deste isótopo, que pode ocorrer em segundos ou em bilhões de anos, dependendo do grau de instabilidade do radioisótopo. Ou seja, se tivermos 100kg de um material, cuja meia-vida é de 100 anos; depois desses 100 anos, teremos 50kg deste material. Mais 100 anos e teremos 25kg e assim sucessivamente.

No caso do carbono-14 a meia-vida é de 5.730 anos, ou seja, este é o tempo necessário para uma determinada massa deste isótopo instável decair para a metade da sua massa, transformando-se em nitrogênio-14 pela emissão de uma partícula beta.

Esta medida da meia-vida é utilizada para a datação de fósseis. Alguns elementos possuem meia-vida muito baixa, mesmo para os seus isótopos menos instáveis.

Alguns elementos transurânicos (elementos com número atômico acima de 92) apresentam meias-vida de 1 segundo enquanto o urânio-238 apresenta meia-vida de aproximadamente 5.000.000.000 anos que é a idade calculada da Terra.

Não confundir com vida-média de um radioisótopo, que é o tempo médio que um átomo de um radioisótopo leva para decair ou desintegrar.

 

t Número de meias-vidas\( (\tau_{1/2}) \) massa
0 0 \( m \)
24h 1 \(\frac {1}{2}m \)
48h 2 \(\frac {1}{2}\times\frac {1}{2}m \)

 

Logo, após 48h teremos \(\frac {1}{4}m \)


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