P2 de Física 4 da UFRJ - 2011.2
Física 4 - UFRJ
A função trabalho do Césio é . Qual a energia cinética máxima dos elétrons emitidos, em , se o comprimento de onda da radiação incidente for igual a ?
- Nenhuma das anteriores
Um estudante de Física IV decide calibrar um goniômetro (instrumento para medir ângulos) com o auxílio de uma fonte de raio X com , um bloco de algum material e um analisador de comprimentos de onda.
Sabendo que a onda Compton é , qual o ângulo deverá ser medido no goniômetro uma vez que o analisador mediu um comprimento de onda espalhado
- Nenhuma das anteriores.
Os tripulantes da USS Enterprise NCC-1701, que se encontra a uma distância de da Terra, enviam uma mensagem para o centro de controle da Terra, avisando que irão cessar as comunicações durante , intervalo de tempo durante o qual o software da nave será atualizado.
Supondo que a Enterprise viaja a uma velocidade de em relação à Terra, quantos dias terão transcorrido na Terra nesse período?
- Nenhuma das anteriores
O maior comprimento de onda pertencente à série de Balmer no espectro do átomo de hidrogênio é .
Certa galáxia se afasta da Terra a uma velocidade .
Qual o comprimento de onda, em , da luz emitida pela galáxia e analisada na Terra irá corresponder a esta mesma linha do espectro?
- Nenhuma das anteriores.
Considere um fóton de energia que colide com um elétron em repouso.
A radiação desviada é observada formando um ângulo com a direção da radiação incidente, o eixo .
Dê as suas respostas em função das constantes , . Da massa de repouso do elétron , de e de .
- Qual o comprimento de onda e a energia da radiação espalhada?
- Qual o vetor momento linear da radiação espalhada?
- Qual o vetor momento linear do elétron espalhado?
- Qual a energia total do elétron espalhado?
O LHC (Large Hadron Colider) acelera partículas subatômicas a velocidades próximas à da luz para o estudo de colisões relativísticas e produção de matérias através da equivalência massa energia.
Considere duas partículas, inicialmente com massas de repouso iguais a , e se movendo com velocidades de módulos iguais em relação ao laboratório, , e em sentidos opostos, em rota de colisão, como mostra a figura abaixo.
Durante a colisão, as partículas são destruídas e duas novas partículas idênticas, com uma nova massa de repouso são geradas se afastando uma da outra, com velocidade de módulos iguais medidas no laboratório, , como mostra a figura abaixo.
Quando for o caso, deixe a sua resposta em função da velocidade da luz .
- Sabendo que o diâmetro próprio das partículas originais é de , calcule o valor da sua extensão longitudinal (na direção do movimento) medido no referencial de repouso do LHC.
- Calcule a massa relativística, em , e o módulo do momento de cada partícula antes da colisão. Calcule a energia relativística total do sistema.
- Calcule a massa de repouso das novas partículas emergentes, em , após a colisão.
- A soma das energias cinéticas das partículas antes da colisão é igual à soma das energias cinéticas das partículas depois da colisão? Mostre.
Um feixe de radiação é totalmente absorvido por um conjunto de átomos de hidrogênio inicialmente no estado fundamental.
Após a absorção, os átomos de hidrogênio voltam ao estado fundamental e observa-se que apenas três comprimentos de onda diferentes de radiação são emitidos nesse processo.
A energia de radiação incidente é igual a:
Para quebrar a ligação química nas moléculas da pele humana e causar queimaduras solares, é necessário um fóton com energia de cerca de .
O comprimento de onda da radiação que provoca queimaduras na pele é de cerca de:
- Nenhuma das anteriores.
Um observador parado na Terra vê uma espaçonave passar com velocidade .
Na ponta da espaçonave, uma partícula é lançada para trás, com velocidade c, em relação à espaçonave.
Qual a velocidade da partícula para o observador na Terra?
- Nenhuma das anteriores.
Um laser típico com comprimento de onda igual a tem uma potência de .
Quantos fótons por segundo passam por um determinado ponto do feixe?
- Nenhuma das anteriores.