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Questão 01: Em um terminal de cargas, uma esteira
rolante é utilizada para transportar caixas iguais, de
massa M = 80 Kg, com centros igualmente espaçados
de 1 m. Quando a velocidade da esteira é 1,5 m/s, a
potência dos motores para mantê-la em movimento é
P0. Em um trecho de seu percurso, é necessário
planejar uma inclinação para que a esteira eleve a
carga a uma altura de 5 m, como indicado. Para
acrescentar essa rampa e manter a velocidade da
esteira, julguem os itens a seguir:
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(001) os motores devem passar a fornecer uma
potência adicional aproximada de 6 Kw
Para t = 2 s  V=1,5 m/s  3 caixas subindo a
rampa e a 4ª caixa estará chegando à rampa.
massa 3.80
Q

 120 Kg / s ( Vazão em massa)
tempo
2
VERDADEIRA
E m.g.h
P

 Q.g.h  120.10.5  6000 W  6kW
t
t
1m
1m
1m
5m
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(002) a vazão em massa das caixas é de 160 kg/s;
FALSA
(004) A inclinação da rampa importa para calcular a potência
adicional que devemos fornecer para que a esteira consiga
erguer estas caixas;
FALSA
(008) como não conhecemos a quantidade de caixas, a
serem transportadas pela esteira, é impossível calcular a
potência adicional que terá que ser fornecida para que as
caixas subam os 5 m previstos no exercício;
FALSA
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(016) Se a inclinação da rampa fosse de 30º a potência
adicional que devemos fornecer para conseguir a subida das
caixas é 3000 W;
FALSA
GABARITO: 001
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Espalhamento de Compton
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- Fenômeno pelo qual a freqüência do fóton sofre um
decréscimo em virtude de sua colisão com um elétron;
- Elétron fracamente ligado ao núcleo não consegue
absorver todo o fóton(altamente energético);
- Ocorre uma colisão (semelhante a mecânica) entre o
fóton e o elétron, podendo ser considerado um sistema
físico isolado e colisão perfeitamente elástica;
- Na colisão o fóton perde parte de sua energia e sofre
um desvio em relação à sua direção de propagação;
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-Na colisão a quantidade de movimento (fóton+elétron)
permanece constante;
- Após a colisão com o elétron  f  c = cte;
- Mediu-se a intensidade dos raios X espalhados como
função de seu , para vários ângulos de espalhamento;
- Resultados experimentais  apesar do feixe incidente
ter um único   os raios espalhados têm máximos de
intensidade em 2 comprimentos de ondas;
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Questão 02: A natureza corpuscular da radiação
eletromagnética foi dramaticamente confirmada por
Arthur Compton, em 1923, que fez um feixe de raios X
incidir sobre um alvo de grafite. Denomina-se efeito
Compton o fenômeno pelo qual a freqüência do fóton
sofre um decréscimo em virtude de sua colisão com
um elétron. Neste fenômeno, o elétron fracamente
ligado ao núcleo do átomo é incapaz de absorver todo
o fóton, que é altamente energético. Analise as
afirmativas a seguir, baseado neste efeito.
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(001) Este fenômeno prova a natureza ondulatória
das ondas eletromagnéticas;
FALSA
(002) Ocorre uma colisão (semelhante a mecânica)
entre o fóton e o elétron, podendo ser considerado um
sistema físico isolado;
VERDADEIRA
(004) Na colisão o fóton perde parte de sua energia e
sofre um desvio em relação à sua direção de
propagação;
VERDADEIRA
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(008) Na colisão a quantidade de movimento
(fóton+elétron) permanece constante;
VERDADEIRA
(016) Após a colisão com o elétron o comprimento de
onda do fóton espalhado aumenta;
VERDADEIRA
(032) Após a colisão com o elétron a freqüência da onda
aumenta;
FALSA
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(064) Como ocorreu uma colisão a velocidade do fóton
espalhado diminui, pois a freqüência de uma onda
sempre permanece constante.
FALSA
GABARITO: 002+004+008+016=030
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Questão 03: O efeito fotoelétrico explicado por
Einstein em 1905, baseia-se na incidência de ondas
eletromagnéticas na superfície de um metal. Sobre
este efeito, podemos concluir que:
(001) Este efeito vem provar a natureza ondulatória da
luz;
FALSA
(002) Qualquer onda eletromagnética, ao incidir num
metal, produz este efeito;
FALSA
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(004) Cada fóton incidente consegue interagir com dois
elétrons;
FALSA
(008) Existe uma freqüência mínima para que ocorra
este efeito;
VERDADEIRA

fmin 
h
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(016) Aumentando a intensidade da radiação, a energia
cinética máxima dos elétrons aumenta;
FALSA
(032) Existe um comprimento de onda crítico, sendo que
abaixo deste ocorre este efeito;
VERDADEIRA
(064) Existe um potencial de corte para impedir este
efeito.
max
VERDADEIRA

V0  cin
e
GABARITO: 008+032+064=104
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Questão 04: O efeito fotoelétrico, cuja descrição por
Albert Einstein está completando 100 anos em 2005
(ano internacional da Física), consiste na emissão de
elétrons por um metal no qual incide um feixe de luz.
No processo, "pacotes" bem definidos de energia
luminosa, chamados fótons, são absorvidos um a um
pelos elétrons do metal. O valor da energia de cada
fóton é dado por E(fóton) = h f, onde h = 4 × 10-15
eV.s é a chamada constante de Planck e f é a
freqüência da luz incidente. Um elétron só é emitido
do interior do metal se a energia do fóton absorvido
for maior que uma energia mínima.
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Para os elétrons mais fracamente ligados ao metal,
essa energia mínima é chamada função trabalho W e
varia de metal para metal (ver a tabela a seguir).
Considere c = 300.000 km/s.
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a) Calcule a energia do fóton (em eV), quando o
comprimento de onda da luz incidente for 5 × 10-7 m.
8
c
15 3.10
E  h.f  h.  4.10 .
7

5.10
E  2,4 eV
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b) A luz de 5 × 10-7 m é capaz de arrancar elétrons de
quais dos metais apresentados na tabela?

Césio e o potencial de corte seria de 0,3 Volts

Potássio e o potencial de corte seria de 0,1 Volts
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c) Qual será a energia cinética de elétrons emitidos pelo
potássio, se o comprimento de onda da luz incidente for
3 × 10-7 m? Considere os elétrons mais fracamente
ligados do potássio e que a diferença entre a energia do
fóton absorvido e a função trabalho W é inteiramente
convertida em energia cinética.
8
c
15 3.10
E  h.f  h.  4.10 .
 4 eV
7

3.10
max
cin  E  W  4  2,3  1,7 eV
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d) Qual seria o potencial de corte para o potássio
para luz do item anterior?
max
cin 1,7 eV
V0 

e
e
V0  1,7 V
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Se soubermos que um
obstáculo é intransponível,
deixa de ser um obstáculo
para se tornar um ponto de
partida...
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