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RESOLUÇÕES
01- A energia mínima para extrair um elétron da placa metálica é denominada função trabalho e está relacionada com o tipo de metal utilizado. Se a energia do fóton que incide (h.f) for maior que a função trabalho (W) a energia em excesso será energia cinética (Ec), de modo que --- W=h.f – Ec --- denominada equação fotoelétrica de Einstein..
Observe na teoria acima que a frequência mínima para extração dos elétrons do metal é fornecida por fo=W/h --- pelo gráfico, os valores máximo e mínimo para as frequências no espectro visível são:
Fvioleta = 7,50.1014 Hz e fvermelho=4,00.1014Hz que, substituídos na expressão fo=W/h fornecem --- violeta --- 7.50.1014=Wvioleta/ 4,1.10-15 --- Wvioleta=30,75.10-1=3,075eV --- vermelha --- 4,00.1014=Wvermelha/4,1.10-15 --- Wvermelha=16,4.10-1=1,64eV --- observe na tabela fornecida que o sódio é o único metal cuja W está compreendido entre esses dois valores --- R- B.
02-
01. Correta.
02- Correta --- As ondas são fortemente difratadas quando o comprimento de onda tem aproximadamente o mesmo tamanho da abertura da fenda (figura 2) ou do tamanho do obstáculo (figura 1).
Figura 1
figura 2
Observe na figura da esquerda que a difração é menos acentuada que na direita.
04. Correta.
08. Falsa --- λ=h/mV=6,63.10-34/9,1.10-31.3.106=6,63.10-34/27,3.10-25 --- λ=2,4.10-10m.
16. Falsa.
32. Falsa --- Foi Thomas Young quem realizou o experimento da dupla fenda.
Soma (01 + 02 + 04)=07
03- Dilatação do tempo:
To – período (tempo que o balanço demora para efetuar um “vai e vem” completo medido no interior da nave) --- T - período do balanço medido por Romeu na plataforma espacial --- T=To/√1 – V2/c2)= To/√1 – (0,5)2c2/c2)= To/√1 – 0,25)=To/√( 1 – 1/4) ---
T=To/√3/4=To/√3/2 --- T=2To/√3 =2To√3/√3. √3 --- T=2To√3/3=(2√3/3).To
Dilatação do comprimento L da nave para Julieta:
Lo=L/√1 – V2/c2)= L/√1 – (0,5)2c2/c2)= L/√1 – 0,25)=L/√( 1 – 1/4) --- Lo=L/√3/4=L/√3/2 --- Lo=2L/√3 =2L√3/√3. √3 --- Lo=2L√3/3=(2√3/3).L
R- A.
04- a) Pela equação fundamental da ondulatória, para uma onda com velocidade c vale a relação --- c= λ.f --- f=c/ λ --- do enunciado, se toda a energia cinética de um elétron for convertida na energia de um fóton, obtemos o fóton de maior energia. --- Eelétron=Efóton=h.f --- Eelétron=h.c/ λ --- como h e c são constantes, esta expressão mostra que a energia E do fóton ou do elétron é inversamente proporcional ao comprimento de onda λ --- assim, o fóton de maior energia terá menor comprimento de onda --- como você sabe λ é inversamente proporcional a f --- como o enunciado afirma que acima da maior frequência (ou abaixo do menor comprimento de onda) a intensidade de raios X emitida é nula --- o comprimento de onda mínimo está indicado no gráfico --- λmínimo = 30.10-12 m --- observe ainda no gráfico (a) que a intensidade é nula para comprimentos de onda abaixo de λ mínimo=30 nm , ou seja, não são emitidos fótons com comprimentos de onda menores que 30.10-12m --- Eelétron=h.c/λ=6,6.10-34.3.108/30.10-12 --- Eelétron=6,6.10-15 J --- assim, a energia de cada fóton (máxima) deve ser igual à energia cinética de cada elétron e de valor E= 6,6.10-15 J.
b) Observe no triângulo da figura que senθ=L/d --- L=d.senθ --- segundo o enunciado, uma situação em que ocorre interferência
construtiva é aquela em que a diferença do caminho percorrido por dois raios paralelos, 2x L, é igual a λ --- 2L= λ --- 2.d.sen14.5o= λ --- 2.d.0,25=0,15.10-9 --- d=3,0.10-10m ou d=0,3nm.
05- Quando a luz fica mais intensa, mais elétrons são ejetados, mas a energia de cada um permanece a mesma --- E=h.f --- E -energia do fóton = energia necessária para remover um elétron --- portanto para remover dois elétrons você deve duplicar E --- h – constante de Planck --- f – frequência --- observe na expressão E=h.f, como a energia dos elétrons emitidos é a mesma e como h é constante, a frequência permanece a mesma --- R- B
06- 06- A base experimental do experimento de Michelson-Morley é composta por uma fonte de luz, dois espelhos, um espelho semi-reflexivo (divisor de feixes) e um anteparo de visualização das franjas, que são disponibilizados conforme Figura.
O feixe de luz ao ser emitido pela fonte é dividido em dois feixes secundários pelo divisor de feixes, um feixe secundário é dirigido ao espelho A e o outro é dirigido ao espelho B, os dois feixes são refletidos novamente ao divisor de feixes, onde ocorrem novas divisões de feixes. Dois feixes resultantes destas divisões são dirigidos ao anteparo de visualização das franjas formando um feixe composto. No anteparo (no caso, telescópio) é possível verificar os padrões de interferência. Esperava-se que ao girar o sistema, o padrão das franjas de interferência se modificasse, o que não ocorreu, não havendo, portanto diferença de tempo entre as diversas trajetórias percorridas pela luz, não se conseguindo provar a existência de um referencial absoluto (éter).
Einstein formulou a não existência de um referencial absoluto, mas que todos os referenciais inerciais devem ser equivalentes para qualquer sistema físico. Assim, essa experiência não viola o postulado de Einstein.