PROBLEMAS RESOLVIDOS /

FÍSICA MODERNA / UFRGS 2011

Questão 22

Cerca de 60 fótons devem atingir a córnea para que o olho humano perceba um flash de luz, e aproximadamente metade deles são absorvidos ou refletidos pelo meio ocular. Em média, apenas 5 dos fótons restantes são realmente absorvidos pelos fotorreceptores (bastonetes) na retina, sendo os responsáveis pela percepção luminosa.

(Considere a constante de Planck h igual a 6,6 x 10-34 J.s.)

Com base nessas informações, é correto afirmar que, em média, a energia absorvida pelos fotorreceptores quando luz verde com comprimento de onda igual a 500 nm atinge o olho humano é igual a

(A) 3,30 X 10-41 J.
(B) 3,96 X 10-33 J.
(C) 1,98 X 10-32 J.
(D) 3,96 X 10-19 J.
(E) 1,98 X 10-18 J.

 

Resolução:

Alternativa (E)

Sabemos que

\(1nm= 10^{-9}m \)

\(c = \lambda . f\)

\(E = nhf \)

então

\(E = nh \frac {c}{\lambda}\)

\(E = \frac {5 \times 6,6.10^{-34} \times 3.10^{8} } {500.10^{-9}} \)

\(E = \frac {99 \times 10^{-26} } {5.10^{-7}} \)

\(E = \frac {19,8 \times 10^{-26} } {10^{-7}} \)

\(E = 19,8 \times 10^{-19} \)

\(E = \underline { 1,98 \times 10^{-18}J } \)

 

 

 

Questão 24

De acordo com a Teoria da Relatividade, quando objetos se movem através do espaçotempo com velocidades da ordem da velocidade da luz, as medidas de espaço e tempo sofrem alterações. A expressão da contração espacial é dada por

\(L = L_{o}(1- v^{2}/c^{2})^{1/2} \)

 

onde v é a velocidade relativa entre o objeto observado e o observador, c é a velocidade de propagação da luz no vácuo, L é o comprimento medido para o objeto em movimento, e Lo é o comprimento medido para o objeto em repouso.

A distância Sol-Terra para um observador fixo na Terra é \(L_{o}=1,5 \times 10^{11}m \) . Para um nêutron com velocidade \(v=0,6c\), essa distância é de

 

(A) 1,2 X 1010 m.
(B) 7,5 X 1010 m.
(C) 1,0 X 1011 m.
(D) 1,2 X 1011 m.
(E) 1,5 X 1011 m.

 

Resolução:

Alternativa (D)

\(L = L_{o} \sqrt{ (1- \frac {v^{2}}{c^{2}})} \)

O fator \(\sqrt{ (1- \frac {v^{2}}{c^{2}})} \)

vale

\(\sqrt{ (1- \frac {v^{2}}{c^{2}})} = \sqrt{ (1- \frac {(0,6c)^{2}}{c^{2}})}\)

\(\sqrt{ (1- \frac {v^{2}}{c^{2}})} = \sqrt{ (1- 0,36)}\)

\(\sqrt{ (1- \frac {v^{2}}{c^{2}})} = \sqrt{ (0,64)}\)

\(\sqrt{ (1- \frac {v^{2}}{c^{2}})} = 0,8\)

Logo, teremos para L

\(L = 1,5 \times 10^{11} \times 0,8 \)

\(L = \underline {1,2 \times 10^{11}m} \)

 

 

 

 

 

Questão 25

Em 2011, Ano Internacional da Química, comemora-se o centenário do Prêmio Nobel de Química concedido a Marie Curie pela descoberta dos elementos radioativos Rádio (Ra) e Polônia (Po).

Os processos de desintegração do \( ^{224}Ra \) em \( ^{220}Rn \) e do \( ^{216}Po \) em \( ^{212}Pb \) são acompanhados, respectivamente, da emissão de radiação

 

(A) \( \alpha \) e \( \alpha \) .
(B) \( \alpha \) e \( \beta \).
(C) \( \beta \) e \( \beta \).
(D) \( \beta \) e \( \gamma \).
(E) \( \gamma \) e \( \gamma \).

 

Resolução:

Alternativa (A)

\( ^{224}Ra \textrm{ }\to \textrm{ }^{220}Rn \textrm{ }+ \textrm{ }^{4}\alpha \)

\( ^{216}Po \textrm{ }\to \textrm{ }^{212}Pb \textrm{ }+ \textrm{ } ^{4}\alpha\)


Problemas de Física Moderna: Vestibular UFRGS
1998 1999      
2000 2001 2002 2003 2004
2005 2006 2007 2008 2009
2010 2011 2012 2013 2014
2015 2016 2017 2018 2019