Seja 0 s o instante em que um projétil é lançado do chão diagonalmente, de maneira que o vetor de sua velocidade inicial faça 30,0º com a linha do horizonte e tenha módulo de 16,0 m/s. Desconsidere a ação do ar sobre o projétil e considere o módulo do campo gravitacional igual a 10,0 m/s². Com base nesses dados, é correto afirmar que o projétil estará a 1,95 m de altura da posição de lançamento no instante

Seja um carro A com velocidade constante igual a 60 km/h e outro carro B com velocidade constante igual a 80 km/h. O carro B ultrapassa o carro A em determinado ponto, e os dois carros vão para o mesmo destino final. Considerando a velocidade dos carros como constante até a chegada, e sabendo que o carro A chegou apenas 5 minutos depois do carro B, o valor da distância entre o ponto de ultrapassagem e o ponto de chegada é igual a

Os núcleos possuem !$ N !$ nêutrons, !$ Z !$ prótons e um número de massa !$ A !$ = !$ N !$ + !$ Z !$. Para núcleos leves, !$ N !$ e !$ Z !$ são aproximadamente iguais, enquanto, para os núcleos pesados, !$ N !$ é maior do que !$ Z !$. Os isótopos consistem em dois ou mais núcleos com o mesmo número atômico !$ Z !$, porém com valores de !$ N !$ e !$ A !$ distintos. A massa de um núcleo estável é menor do que a soma das massas de seus núcleons, soma de prótons e nêutrons. A massa atômica, !$ M !$, é comumente dada em unidade de massa atômica !$ u !$, e pode-se considerar a seguinte relação de conversão para energia, (1 !$ u !$) . !$ c !$² = 931,5 !$ M !$!$ e !$!$ V !$, que mostra o grande potencial de armazenamento de energia nos núcleos atômicos. A diferença de massa ∆!$ m !$ multiplicada por !$ c !$² é igual à energia de ligação !$ E !$₁ do núcleo, energia necessária para sua formação, ou !$ E !$₁ = (!$ Z !$ !$ M !$_{!$ H !$!$ i !$!$ d !$!$ r !$!$ o !$!$ g !$ê!$ n !$!$ i !$!$ o !$} + !$ N !$ !$ M !$_{!$ n !$ê!$ t !$!$ r !$!$ o !$!$ n !$} − !$ M !$_{Á!$ t !$!$ o !$!$ m !$!$ o !$}) !$ c !$² .

TIPLER, Paul; MOSCA, Gene. Física: Física-Moderna: mecânica quântica, relatividade e estrutura da matéria. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. v. 3, com adaptações.

Considerando os dados: !$ M !$_{!$ H !$!$ i !$!$ d !$!$ r !$!$ o !$!$ g !$ê!$ n !$!$ i !$!$ c !$} = 1,007825 !$ u !$, !$ M !$_{!$ n !$ê!$ t !$!$ r !$!$ o !$!$ n !$} = 1,008665!$ u !$ e !$ M_{4_{He}} !$ = 4,002603 !$ u !$, assinale a alternativa que indica o valor da energia de ligação do isótopo do hélio ⁴!$ H !$!$ e !$.

Os níveis de energia do átomo de hidrogênio no modelo de Bohr estão representados nessa figura, obtidos para cada nível !$ n !$ (dito estado quântico) a partir da expressão: !$ E !$!$ n !$ = −!$ Z !$² !$ \dfrac{E_0}{n^2} !$ , onde: !$ E !$₀ = 13,6 !$ e !$!$ V !$ e !$ n !$ = 1, 2, 3, …

Toda vez que o elétron muda de um nível para outro, o estado quântico altera, e são emitidos ou absorvidos fótons, cujo comprimento de onda é expresso por: !$ \lambda !$ = !$ \dfrac{c}{f} !$ = !$ \dfrac{h.c}{E_i-E_f} !$ = !$ \dfrac{1240\ eV\ .nm}{E_i-Ef} !$ , sendo que i e f representam os valores de n = 1, 2, 3, 4 ...

Considere que, inicialmente, o átomo se encontra no terceiro estado excitado, !$ n !$ = 4, e que possa passar para qualquer um dos demais estados, até ficar no estado livre, !$ n !$ = ∞.

Com base nessas considerações e na teoria quântica, assinale a alternativa correta.

A natureza quântica da radiação eletromagnética observada na radiação de corpo negro (teoria de Planck – 1900), no efeito fotoelétrico (teoria de Einstein – 1905) e no espalhamento Compton (teoria de Compton – 1923), entre outros, influenciou o estudo dos primeiros modelos quânticos dos átomos (teorias de Rutherford – 1911 e Bohr – 1913) e foi o início para o avanço da física quântica. Em relação aos conceitos da física quântica, assinale a alternativa correta.

Os núcleos instáveis são radioativos e decaem emitindo partículas α (núcleos de ⁴He), partículas β (elétrons ou pósitrons) e raios γ (fótons). Todos os fenômenos associados à radioatividade são de natureza estatística e seguem uma lei de decaimento exponencial:

N = N₀ e^−λt ou R = λ N = R₀ e^−λt

em que a vida média é τ = !$ \dfrac{1}{λ} !$ ; e a meia-vida é !$ t_{1⁄2} !$ = 0,693 τ.

Considere um pedaço de folha de prata radioativa, que segue a lei de decaimento exponencial, cuja meia-vida é !$ t_{1⁄2} !$ = 2,5 minutos, e que, ao ser colocado próximo de um contador Geiger, observou-se, no tempo zero, 12.000 contagens/s. Tendo em vista essas informações, qual é a taxa de contagem no instante !$ t !$ = 7,5 minutos?

Polarizadores, como polaroide de óculos de sol ou de lentes fotográficas, são dispositivos que selecionam uma das direções de vibração de uma onda transversal, vibrando em várias direções, enquanto as vibrações nas demais direções são impedidas de passar por esse dispositivo, originando, a partir dele, uma onda polarizada. Acerca da polarização, assinale a alternativa correta.

Conforme demonstrado na figura, o laser propaga-se horizontalmente sobre um espelho plano posicionado verticalmente. Se o espelho girar em 30º sobre um eixo vertical, de quanto será o ângulo de desvio do laser em relação ao espelho?

Na natureza, encontram-se exemplos de sistemas físicos oscilantes que podem ser aproximados pela equação de um movimento harmônico simples, como a oscilação de um pêndulo em pequenos ângulos, a oscilação de um elétron em torno do núcleo e o deslocamento da corda de instrumentos musicais. Suponha que o deslocamento transversal de um ponto em uma corda seja descrito pela equação !$ y !$ = (2 !$ c !$!$ m !$) . !$ s !$!$ e !$!$ n !$[1,5 . !$ \pi !$ − 8. !$ \pi !$.!$ t !$]. Qual é o valor da frequência de oscilação dada em Hertz (Hz)?

O nível sonoro (!$ \beta !$), medido em decibéis, é uma forma de mensurar como o som influencia o ouvido humano e está diretamente relacionado à taxa média por unidade de área com a qual a energia contida na onda sonora pode atravessar ou ser absorvida por meios físicos, como o ar ou as superfícies sólidas, conhecido por intensidade sonora (!$ I !$). O nível sonoro e a intensidade sonora estão relacionados pela expressão !$ \beta !$ = (10 dB). log !$ \left(\dfrac{I}{I_0}\right) !$, em que !$ I !$₀ é um valor de referência. Considere a situação em que o nível sonoro de uma fonte é aumentado em 20,0 dB. Com base nessas informações, assinale a alternativa que corresponde ao fator de ampliação da intensidade sonora.