Questões de Física

Inúmeros experimentos são capazes de comprovar o caráter ondulatório de partículas tidas como clássicas até o início do século passado, como elétrons, prótons e nêutrons. Atualmente, até mesmo em moléculas grandes, como o fulereno, mostrada na Figura 1, (composto de 60 átomos de carbono), já é possível verificar comportamentos de caráter ondulatório.

Fonte: PEREIRA, J. A. M. Fulerenos: uma breve revisão. Exacta, São Paulo, v. 10, n. 2, p. 269-280, 2012. Disponível em <http://www.redalyc.org/pdf/810/81024617010.pdf>. Acesso em 18 mar. 2016.

 

Dentre os experimentos capazes de mostrar tanto o caráter ondulatório como o caráter corpuscular de partículas quânticas, dependendo da configuração, pode-se citar o experimento de dupla fenda. No caso deste experimento, assinale a opção que apresenta os resultados corretos, respectivamente, para o experimento feito com um grande feixe de elétrons e para o experimento feito com um elétron que é enviado apenas após a detecção do elétron anterior, depois de um longo período de exposição.

Uma esfera condutora A de carga Q_A = 3,0 x 10^-6 C , isolada, encontra-se distante de outra esfera condutora B, descarregada (eletricamente neutra), também isolada, cujo volume é oito vezes maior que o volume da esfera A.

 

Um longo fio condutor é então usado para ligar a esfera A na esfera B e inicia-se assim uma transferência de carga elétrica.

Admita que no processo ocorreu conservação da carga elétrica total e que o fio condutor não acumule carga alguma.

 

Qual a carga final, respectivamente, das esferas A e B?

O gráfico que segue representa a diferença de potencial U medida em Volts em função da intensidade da corrente elétrica i em ampère de um elemento de um determinado circuito elétrico.

De acordo com as características do gráfico é correto afirmar que o elemento é:

A transmissão da energia elétrica gerada nas usinas hidrelétrica, termoelétrica, nuclear ou eólica até a subestação é realizada por linhas de transmissão de alta potência, usando corrente alternada, conforme representada na figura.

Com base nos conhecimentos de Física e considerando-se a oscilação da corrente senoidal descrita pela equação i = 2 √2sen(120 π t) , é correto afirmar:

Para se chegar à descrição atual sobre a natureza da luz, caracterizada pelo comportamento dual (onda-partícula), houve debates épicos entre propositores e defensores de modelos explicativos divergentes. Sobre a natureza da luz, um dos debates que ficou marcado na história da Ciência envolveu grandes estudiosos, tendo de um lado Isaac Newton e de outro Christiaan Huygens.  

 

Focado no debate Newton-Huygens, relativo à natureza da luz, analise as proposições.  

 

I. Dois aspectos centrais alimentavam o debate entre Newton e Huygens; o primeiro de natureza metodológica e o segundo que envolvia a aceitação ou não do conceito de vácuo e as suas implicações. 

II. Newton e Huygens tinham concepções diferentes sobre o espaço físico e a natureza da luz, porém, concordavam que os modelos explicativos para a propagação da luz teriam que ser alcançados a partir de um modelo mecânico. 

III. O debate Newton-Huygens ocorreu exclusivamente devido à divergência sobre o conceito de vácuo, mas ambos defendiam a natureza ondulatória da luz. 

IV. Assumindo perspectivas teóricas e metodológicas diferentes, Newton propôs uma explicação corpuscular para a luz, enquanto Huygens defendia uma visão ondulatória para a luz. 

 

Assinale a alternativa correta: 

A Figura 4 ilustra uma montagem experimental para estudo de ondas estacionárias em cordas esticadas, retratando um dos harmônicos de onda estacionária possível de ser gerada pelo experimento. 

Para gerar ondas estacionárias, entre os pontos A e B, o experimento permite ajustes na tensão da corda (controle manual), e na frequência de perturbação periódica (controle via regulagem do motor).  

 

Considere a montagem experimental retratada na Figura 4, o conhecimento sobre ondas estacionárias, e analise as proposições. 

 

I. As ondas estacionárias não são ondas de propagação, mas resultam da interferência entre as ondas incidentes (propagando-se de A para B) e das ondas refletidas pelo ponto fixo B (propagando-se de B para A). Portanto, em determinadas condições de ajustes de frequência e tensão na corda, ocorrerá a ressonância e, consequentemente, a formação de harmônicos de onda estacionária. 

II. A densidade linear de massa da corda utilizada no experimento não interfere na geração das ondas estacionárias, isto é, cordas mais espessas ou menos espessas, submetidas às mesmas condições de perturbação e tensão, gerarão o mesmo harmônico de onda estacionária. 

III. Fixando a frequência de perturbação da corda, e partindo-se de um estado de ressonância, é possível atingir um harmônico superior apenas mediante o aumento da tensão da corda. 

IV. Ondas estacionárias não são decorrentes de fenômenos de interferência e ressonância. 

 

Assinale a alternativa correta: