UEL 2010 Física - Questões

Figura: Cristalografia

A fonte de raios X apresentada na figura está detalhada na figura a seguir:

No tubo, sob vácuo, elétrons são produzidos no filamento $A$ e acelerados para o eletrodo $C$, devido à diferença de potencial $\Delta V$. Os elétrons acelerados colidem com o eletrodo transferindo-lhe sua energia e produzindo os raios X.

Sabendo que a energia cinética $\left(\text{E}_c\right)$ adquirida pelos elétrons é igual a $\text{E}_c = e\Delta V$ e que sua massa $\left(\text{m}_e\right)$, sua carga $(e)$ e a diferença de potencial $\left(\Delta V\right)$ à qual está submetida são $\text{m}_e\cong 10^{-31}\ \text{kg}$, $e\cong 10^{-19}\ \text{C}$ e $\Delta V\cong 10^4\ \text{V}$, a velocidade aproximada do elétron ao colidir com o eletrodo é:

Isaac Newton acreditava que a luz era composta por partículas, enquanto seu contemporâneo Christiaan Huygens acreditava que a luz era uma onda. Essa controvérsia ressurgiu no início do século XX, quando concluiu-se que a luz não se tratava exclusivamente de um corpúsculo, tampouco de uma onda, mas ambas as características poderiam ser a ela atribuídas.

Com base nos conhecimentos sobre a natureza da luz e seu comportamento, considere as afirmativas:

1. I. As lâmpadas fluorescentes emitem fótons de luz branca de mesma frequência.
   

2. II. A luz, ao impressionar uma chapa fotográfica, transfere-lhe energia, revelando seu aspecto corpuscular.
   

3. III. As várias cores do espectro visível são resultantes de fótons de diferentes energias.
   

4. IV. A luz difrata ao atravessar uma fenda, revelando seu aspecto ondulatório.
   

Assinale a alternativa correta.

TEXTO I

Em 1938, O. Hahn e F. Strassmann, ao detectarem bário numa amostra de urânio 238 bombardeada com nêutrons, descobriram a fissão nuclear induzida por nêutrons. A colisão de um nêutron com um núcleo de um isótopo, como o $\ ^{235}U$, com sua consequente absorção, inicia uma violenta vibração, e o núcleo é impelido a se dividir, fissionar. Com a fissão cada núcleo de $\ ^{235}U$ produz dois ou mais nêutrons, propiciando uma reação em cadeia.

(Adaptado de: OHANIAN, H. C. Modern physic. New York: Prentice Hall inc. 1995, 2 ed. p. 386.)

TEXTO II

A reação em cadeia explosiva do $\ ^{235}U$ deu um banho de radiação mortífera no centro da cidade: Cerca de dez quilômetros quadrados de Hiroshima ficaram torrados. Noventa por cento dos prédios da cidade foram destruídos.

Os médicos que ainda estavam vivos não tinham ideia do tipo de arma que havia sido empregada. Mesmo quando se anunciou que uma bomba atômica fora lançada, eles não tinham noção do mal que ela pode fazer ao corpo humano nem dos seus sintomas posteriores. Era uma revolução na ciência e na guerra.

(Adaptado de: SMITH, P. D. Os homens do fim do mundo. São Paulo: Companhia das Letras, 2008. p. 359-360.)

GUERRA NUCLEAR NO VIETNÃ

Washington (FP) – O Comando Aéreo Estratégico dos EUA ameaçou arrasar o Vietnã do Norte usando inclusive artefatos atômicos, caso Hanói recuse a paz.

(HENFIL. Hiroshima meu humor. 4 ed. São Paulo: Geração, 2002, p. 19.)

Segundo as unidades convencionais usadas na Física Nuclear, a energia liberada na bomba lançada sobre a cidade de Hiroshima foi de $15\ \text{kton}$.

Sabendo que $1\ \text{kton}$ corresponde a $10^{12}$ calorias e considerando que toda a energia liberada pela bomba seja usada para aquecer a água do Lago Igapó I de Londrina, cujo volume é, aproximadamente, $5\times 10^8$ litros, e que a temperatura inicial é de $25\ ^\circ\text{C}$, a temperatura final da água do lago será de

Dado: Calor específico da água: $1\ \text{cal/g}^\circ\text{C}$

A figura a seguir representa uma área coberta pela radiação eletromagnética emitida por duas antenas.

Considerando que a radiação eletromagnética é uma onda e que, nesta questão, essa onda está representada pelos semicírculos, cujas cristas são os traços cheios e os vales os traços pontilhados, assinale a alternativa correta.