Questões de Concurso

O efeito fotoelétrico e o espalhamento Compton são fenômenos fundamentais da física quântica moderna. Explicados no início do século XX, eles demonstram a dualidade onda-partícula da luz e possuem aplicações que vão desde células fotovoltaicas e fotodetectores até técnicas avançadas de diagnóstico médico e observação astronômica por raios X.
Com base nos conceitos do efeito fotoelétrico e do espalhamento Compton, considere os itens abaixo.

I - Um processo fotelétrico no qual todos os elétrons emitidos têm energia cinética menor que hf, em que f é a frequência da luz incidente.
II - Um processo fotelétrico no qual alguns elétrons emitidos têm energia maior que hf.
III - Espalhamento Compton por elétrons estacionários no qual a luz emitida tem uma frequência maior que a da luz incidente.
IV - Espalhamento Compton por elétrons estacionários no qual a luz emitida tem uma frequência menor que a da luz incidente.

Quais são fisicamente possíveis e corretos?  

Considere a figura abaixo. Um feixe luminoso contendo apenas as frequências do azul e do vermelho, proveniente de uma fonte pontual P, passa por uma “caixa mágica” antes de atingir um anteparo de detecção. No local de incidência, observa-se a formação de uma franja central magenta e franjas laterais secundárias nas cores vermelha e azul. 



Essa observação experimental evidencia que a caixa abriga que tipo de objeto? 

O físico Richard Feynman afirmou certa vez que o experimento de fendas duplas de Young contém "o verdadeiro coração da física quântica". (FEYNMAN, R. P.; LEIGHTON, R. B.; SANDS, M. Lições de Física de Feynman. vol. III, Cap. 1 (Comportamento Quântico). New York: Addison-Wesley, 1965.)

Inicialmente idealizado para comprovar que a luz é uma onda, o experimento revelou que, quando uma onda atravessa duas aberturas de largura comparável ao seu comprimento de onda, as fendas atuam como novas fontes de ondas idênticas. A diferença de caminho percorrido pelas ondas até o anteparo determina se elas se somarão ou se anularão ao chegarem à tela.

Considere um experimento com as mesmas características utilizadas por Young, onde o comprimento de onda da luz utilizado é dado por l, a distância entre as fendas é d e a tela está a uma distância D das fendas. Se D >> d, o número de franjas claras por unidade de comprimento é dado por 

Desde a Antiguidade, alguns pensadores se interessaram por compreender melhor a capacidade humana de enxergar os objetos. Certos filósofos gregos pensavam, por exemplo, que os olhos emitiam raios que permitiam a visão. Entretanto, no olho humano, os raios luminosos que entram no bulbo ocular sofrem desvios ao passar pela córnea e pela lente. Quando esses raios chegam à retina, formam a imagem do objeto observado.

Assinale a alternativa que representa corretamente como a imagem é projetada na retina

Um cavalo mecânico puxa uma carreta bitrem, sendo que a massa do cavalo mecânico é de 10 toneladas; a primeira carreta (engatada no cavalo) tem massa de 18 toneladas e a segunda carreta (engatada na primeira carreta) tem massa de 12 toneladas. Se o conjunto parte do repouso e a força de atrito motora desenvolvida pelas rodas do cavalo mecânico é dada por F=(10.000 t) [N], onde “t” é dado em segundos, assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, a sua velocidade escalar nos tempos 2 segundos e 4 segundos; a força desenvolvida, no tempo de 2 segundos no engate entre o cavalo mecânico e a primeira carreta; e a força desenvolvida, no tempo de 4 segundos, no engate entre a primeira carreta e a segunda carreta.