Um laboratorista está elaborando um roteiro de física moderna e propõe a seguinte experiência hipotética: um átomo de hidrogênio de massa m_H, inicialmente em repouso, emite um fóton numa transição do primeiro estado excitado para o estado fundamental (com energia -E₀). Em seguida, o átomo passa a se mover no sentido oposto ao do fóton e atinge um elétron livre, de massa m_e, que estava parado, e o “captura”. Desta forma, a partir da colisão, o átomo e o elétron passam a formar um estado ligado com velocidade escalar v. Adotando o modelo do átomo de Bohr para o Hidrogênio e supondo que a colisão é unidimensional a baixas velocidades (v≪c, sendo c a velocidade escalar da luz), pode-se afirmar que, após a colisão, v é dado por:

Em um experimento realizado em um laboratório de física experimental para a determinação da função trabalho de certo metal, ilumina-se a superfície metálica com luz monocromática de diversos comprimentos de onda. Ao incidirmos fótons de comprimento !$ \lambda !$, os elétrons ejetados tem energia cinética máxima de 1,8 eV. Quando a superfície é iluminada com luz de comprimento 25% menor que o original, os fotoelétrons têm energia cinética máxima de 2,8 eV. Adotando hc = 1240 nm eV se necessário, a função de trabalho W do metal e o comprimento de onda original !$ \lambda !$ são, respectivamente:

O múon é uma partícula instável, produzida em laboratórios de física nuclear a partir do decaimento do méson - π. O tempo próprio de vida de múon é de 2 x 10^-6s . Um observador em terra vê o múon mover-se se com uma velocidade escalar de 0,6 c. Assinale a alternativa que contém, respectivamente, o tempo de vida média (em segundos) e a distância percorrida (em metros) registrados por esse observador antes do múon decair (c = 3 x 10⁸ m/s).

Em um laboratório de física básica, alunos da disciplina realizaram um experimento simples para a determinação da espessura de uma gota de óleo, que repousava sobre um tanque de água. Deixou-se incidir luz branca (vinda do Sol) sobre a superfície, e cada aluno observou as franjas de interferência “vistas de cima”, ou seja, olhando para a gota perpendicularmente ao plano que contém a superfície da água. Os estudantes conseguiram notar a existência de uma terceira franja de cor alaranjada, contando a partir da borda da gota. Considerando os índices de refração: n=1 (ar), n=1,25 (óleo) e n=1,33 (água) e que a luz laranja tem comprimento de onda 600 nm, assinale a alternativa correta que contém a espessura da gota de óleo.

Calouros do curso de medicina estavam realizando um trabalho em grupo sobre características da pele humana. Solicitaram gentilmente a um laboratorista de física que medisse o diâmetro do pelo retirado do braço de um deles. Foi então preparado um experimento de difração, empregando-se um laser verde (comprimento de onda de 532 nm) e o pelo como obstáculo para a propagação do laser. Um anteparo, localizado a 6,5 m do pelo, foi usado para observar o padrão de difração. Notou-se que o máximo central tinha uma largura de 13 cm, de modo que a aproximação!$ tan \ \theta \cong \ sin \ \theta \cong \theta !$ é válida (ângulos medidos em radianos). Assinale a opção correta para o diâmetro do pelo medido no laboratório.

Uma bobina de N espiras, área transversal S e resistência R é colocada em uma região onde há um campo magnético uniforme horizontal !$ \vec B !$. O eixo da bobina é paralelo ao campo magnético. Se, de forma repentina, é invertida a orientação do campo magnético, e considerando N =100, S = 10^-4m², !$ R = 25 \Omega !$ e B = 0,125 T, assinale a alternativa que apresenta o valor da ordem de grandeza da carga elétrica, em Coulomb, que flui pela bobina.

As linhas de campo magnético em torno de um fio condutor cilíndrico infinito, orientado verticalmente, que conduz uma corrente, são do tipo:

É montado no laboratório um sistema que seja capaz de mostrar a ação da força magnética sobre um fio condutor colocado em um campo magnético uniforme, utilizando um par de hastes (de material condutor), um fio de cobre e dois ímãs, como mostrado nas figuras a seguir:

O mecanismo de encaixe do fio de cobre e as hastes foram desenhados de tal forma que permite o movimento em qualquer uma das quatro (4) direções: para cima ou para baixo, para frente ou para atrás (na vista frontal), ou para a direita ou para a esquerda (na vista lateral). O terminal positivo da fonte é conectado à haste 1; o terminal negativo é conectado à haste 2 e se liga à fonte. Ao tomar como referência a vista lateral, assinale a alternativa que melhor descreve o movimento do fio condutor.

Os terminais a e b do circuito mostrado na figura a seguir são conectados aos terminais positivo e negativo de uma fonte de 30 V:

É correto afirmar que a tensão (em V) no resistor de !$ 5 \Omega !$ e a corrente (em A) no resistor de !$ 30 \Omega !$ são, respectivamente:

Suponha que uma pessoa está caindo de uma ponte e, para deter a queda, ela consegue se agarrar em um dos fios das linhas de transmissão de alta voltagem que passam próximos à ponte. É correto afirmar que a pessoa: