O desenvolvimento da mecânica por Sir Isaac Newton levou a um conhecimento do funcionamento das máquinas térmicas e teve diversas conseqüências, entre elas, a Revolução Industrial, alterando profundamente as relações de trabalho entre empregados e patrões, ou seja, influenciando até o direito do trabalho. Hoje, as máquinas térmicas já estão bastante desenvolvidas e utilizam-se de outras substâncias de trabalho além do vapor d`água. Nesse processo evolutivo da técnica, a termodinâmica e a mecânica estatística foram fundamentais para o perfeito entendimento dos conhecimentos de física nele envolvida.

Com base no texto acima e acerca do processo de evolução dos conhecimentos de física implicados na termodinâmica e na mecânica estatística, assinale a opção correta.

Atualmente, a tecnologia fornece um conforto nunca antes experimentado. Comprovam isso o telefone celular, que facilita as comunicações; o forno de microondas; o DVD; os aparelhos de RMN, que podem escanear o corpo humano sem invadi-lo; os aparelhos de MP3; as câmeras fotográficas digitais e outros mais. O conhecimento sobre geração e controle das ondas eletromagnéticas é realmente muito grande e sofisticado, fruto do aperfeiçoamento do trabalho pioneiro de James Clerk Maxwell e de Einrich Hertz no longínquo século XIX. Graças ao trabalho de muitos pesquisadores, o uso do espectro eletromagnético expandiu-se muito além das fronteiras do visível. A respeito dos conhecimentos de física relacionados a esse assunto, assinale a opção correta.

Com relação a algumas técnicas utilizadas na área médica e aos princípios físicos nelas empregados, julgue os itens a seguir.

I No diagnóstico por ressonância magnética nuclear (RMN), o corpo a ser estudado é magnetizado e escaneado utilizando-se microondas.

II As imagens de órgãos e tecidos produzidos por ultra-som são geradas a partir de ondas sonoras cujos pulsos viajam com velocidades diferentes pelos diversos tecidos e órgãos e são parcialmente refletidos quando atravessam os limites entre tecidos e órgãos.

III Pacientes submetidos a um tratamento que utiliza tração fazem uso de aparelhos baseados nos princípios físicos que envolvem a determinação de carga máxima – força tênsil.

IV O microscópio ótico é mais preciso que o microscópio eletrônico porque os efeitos de reflexão da luz visível neste dispositivo deixam sem definição as imagens das estruturas a serem analisadas.

Estão certos apenas os itens

No espaço tridimensional, a função que descreve uma onda uniforme e esférica, originária de uma fonte puntiforme e cuja intensidade deve diminuir com o quadrado da distância à fonte, pode ser escrita como:

!$ Ψ(r,t)={\large{A \over r}} \sin (kr-wt+\varnothing) !$,

em que r é a distância e t é o tempo. Com relação ao comportamento dessas ondas, assinale a opção correta.

A Folha de S.Paulo noticiou, em setembro de 2003, que astrônomos descobriram, por meio do telescópio espacial Hubble, duas das menores luas já vistas ao redor de Urano.(...) Esses satélites têm, respectivamente, 16 e 12 quilômetros de diâmetro. (...) O maior deles, batizado temporariamente de S/2003 U1, orbita (...) a 97 mil quilômetros da superfície de Urano e leva 22 horas e 9 minutos para dar a volta no planeta. O menor (S/2003 U2) está a apenas 74 mil quilômetros da superfície do planeta e sua translação ao redor dele leva 14 horas e 50 minutos. Esse satélite orbita em um verdadeiro campo lunar uraniano, habitado por outras 11 luas.

Folha de S.Paulo, set./2007 (com adaptações)

Tendo o texto acima como referência inicial, julgue os itens a seguir.

I Conhecendo-se o período de revolução de uma das luas mencionadas no texto, bem como o raio médio de sua órbita em torno de Urano, pode-se estimar a massa desse planeta.

II A lua S/2003 U1 tem um período de revolução maior porque tem uma massa maior que a lua S/2003 U 2.

III A medida do período de uma das duas luas citadas no texto pode ser feita por observação direta.

IV O movimento orbital das duas luas em torno de Urano não é perturbado pela presença das outras luas.

Estão certos apenas os itens

Esfriamento de um cadáver (algor mortis)

O esfriamento do cadáver é um dos fenômenos abióticos imediatos que pode ser utilizado, com grandes ressalvas, na estimativa aproximada do momento da morte.

Com efeito, sabe-se que o corpo, uma vez cessadas as funções vitais, passa a perder calor, por diversos mecanismos – convecção, condução, irradiação e evaporação – à razão de 1,0 ºC a 1,5 ºC por hora, igualando em termos gerais, a temperatura do ambiente, no máximo, até a 24.ª hora após o decesso.

Internet: <www.perícias–forenses.com.br> (com adaptações).

Com relação aos conceitos físicos relacionados ao fenômeno tratado no texto, julgue os itens a seguir.

I Segundo o texto, o corpo humano só perde calor a partir do momento em que desfalece.

II A perda de calor por irradiação ocorre devido à temperatura em que o corpo se encontra, sendo que a taxa de energia perdida por unidade de tempo e por unidade de área diminui rapidamente com a temperatura.

III De acordo com o texto, pode-se inferir que a estimativa da hora em que ocorreu o óbito só pode ser feita dentro de algumas poucas horas após o ocorrido, caso contrário, deve-se lançar mão de outros fatores.

IV A perda de calor por convecção é a única forma que envolve também perda de massa por parte do cadáver.

Estão certos apenas os itens

Entre as aplicações das ondas eletromagnéticas na faixa do visível, têm-se: leitura de códigos de barra, sistemas de segurança, equipamentos de som e vídeo, determinação precisa de comprimentos, bisturis cirúrgicos a laser e muitas outras. Pode-se observar também o show de cores em bolhas de sabão ou em filmes finos, bem como o espectro produzido pela luz na superfície de um CD, em que a interferência e a difração são alguns dos fenômenos que se manifestam. Com relação a esse tema, assinale a opção correta.

Quando se mede o ponto de ebulição do enxofre usando um termômetro a gás, a volume constante, obtêm-se resultados diferentes conforme o gás utilizado: H₂, O₂, Ar ou N₂.

À medida que se diminui a quantidade de gás, qualquer que seja ele, a densidade diminui e a temperatura medida se altera, mas, quando a densidade dos gases tende a zero, conclusão tirada por extrapolação, os termômetros fornecerão a mesma temperatura para o ponto de ebulição do enxofre. Desse fenômeno, surge o conceito de gás ideal, que fornece uma referência para o estudo dos gases reais.

Com relação aos gases ideais e com base no texto acima, assinale a opção correta.

Os conceitos de energia e trabalho, bem como as leis de conservação de energia e do momento linear, permitem que problemas possam ser resolvidos de maneira mais simples, nos quais a aplicação da 2.a lei de Newton resultaria em uma solução complexa. Tais conceitos são válidos em todos os ramos da ciência.

Sendo a constante de Planck !$ h=6,63 \times 10^{-34} !$ J!$ \cdot !$s, e tomando como referência a lei de conservação de energia, julgue os itens a seguir.

I Uma partícula que se move em um plano xy sob a ação de uma força cuja expressão, em termos dos vetores unitários i e j, é !$ \vec{F}=6xy^3 \hat{i}+9x^2y^2 \hat{j} !$, está sujeita a uma força conservativa.

II O teorema do trabalho-energia não é aplicável para o caso de um corpo que se move sujeito ao atrito.

III A função energia potencial para a força de interação entre dois átomos de uma molécula diatômica pode ser expressa, em termos
aproximados, pela expressão !$ U(x)={\large{a \over x^{12}}}-{\large{b \over x^6}} !$, em que a e b são constantes positivas e x denota a distância entre os átomos. Nesse caso, a distância de equilíbrio estável entre os átomos é !$ x_{equilíbrio}=\left( {\large{2a \over b}} \right)^{\large{1 \over 6}} !$.

A quantidade de itens certos é igual a

Ernest Rutherford, após a experiência de bombardeio de uma fina folha de ouro por partículas ", propôs o modelo planetário, ou nuclear, para o átomo. Este modelo apresentava uma séria dificuldade: o eletromagnetismo clássico previa que uma carga elétrica acelerada (no caso, um elétron em órbita) irradiava energia eletromagnética e, então, o elétron deveria espiralar, entrando, assim, a matéria em colapso, e tal não ocorria. Niels Bohr propôs um novo modelo que contornava este problema, postulando a existência de estados estacionários do átomo onde não haveria emissão de radiação pelo elétron ali instalado. Ele impôs uma condição para o momento angular L do elétron em órbita, expressa por

!$ L=\left( {\large{h \over 2 \pi}} \right) \times n !$, onde n = 1, 2, 3, ...

e h é a constante de Planck. Com relação ao modelo do átomo de Bohr, julgue os seguintes itens.

I Cada linha no espectro de emissão do átomo de hidrogênio pode ser atribuída a uma transição entre dois estados estacionários.

II As séries espectrais obtidas por Lyman, Balmer e Paschen, em laboratório, puderam ser explicadas considerando-se transições entre os estados iniciais representados por n = 1, n = 2 e n = 3, respectivamente, e o estado final com n64 .

III A energia cinética de um elétron em órbita estacionária é positiva e a energia potencial elétrica é negativa, então, a energia total pode ser positiva.

IV A máxima energia emitida por um elétron em um átomo de hidrogênio corresponde a uma transição entre um estado em que ele está inicialmente livre e um estado final em que ele estará ligado, ou seja, no estado fundamental.

Estão certos apenas os itens