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Poster oficial do Ano Mundial da Física (clique na figura acima para
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A prova de Física do ITA deste ano, realizada hoje, cobrou idéias de Albert Einstein (1879-1955), o grande homenageado de 2005, o Ano Mundial da Física.

Na questão 10 aparece o tratamento quântico do Efeito Fotoelétrico associado ao Efeito Doppler. Na questão 17, que forneceu todas as fórmulas necessárias, são cobradas idéias de Relatividade Restrita e a Quantização de Planck numa situação ligada à Física de Partículas.

Confira abaixo os enuncidados e as resoluções (em PDF) das duas questões:

10) Einstein propôs que a energia da luz é transportada por pacotes de energia hf, em que h é a constante de Planck e f é a freqüência da luz num referencial no qual a fonte está em repouso. Explicou, assim, a existência de uma freqüência mínima f₀ para arrancar elétrons de um material, no chamado efeito fotoelétrico. Suponha que a fonte emissora de luz está em movimento em relação ao material. Assinale a alternativa correta.

a)  Se f = f₀, é possível que haja emissão de élétrons desde que a fonte esteja se afastando do material.

b)  Se f < f₀, é possível que élétrons sejam emitidos, desde que a fonte esteja se afastando do material.

c)  Se f < f₀, não há emissão de élétrons qualquer que seja a velocidade da fonte.

d)  Se f > f₀, é sempre possível que élétrons sejam emitidos pelo material, desde que a fonte esteja se afastando do material.

e)  Se f < f₀, é possível que élétrons sejam emitidos, desde que a fonte esteja se aproximando do material.

 resolução (20 Kb - PDF)

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17) No modelo proposto por Einstein, a luz se comporta como se sua energia estivesse concentrada em pacotes discretos, chamados "quanta" de luz, e atualmente conhecidos como fótons. Estes possuem momento p e energia E relacionados por E = p.c, em que c é a velocidade da luz no vácuo. Cada fóton carrega uma energia E = h.f, em que h é a constante de Planck e f a freqüência da luz. Ume vento raro, porém possível, é a fusão de dois fótons, produzindo um par elétron-pósitron, sendo a massa do pósitron igual à massa do elétron. A relação de Einstein associa a energia da partícula à massa do elétron ou pósitron, isto é, E = m_e.c². Assinale a freqüência mínima de cada fóton, para que dois fótons, com momentos opostos e de módulos iguais, produzam um par elétron-pósitron. 

a) f = (4m_e.c²)/h

b) f = (m_e.c²)/h

c) f = (2m_e.c²)/h

d) f = (m_e.c²)/2h

e) f = (m_e.c²)/4h

 resolução (16 Kb - PDF)

Para quem ficou ligado em Física Moderna, não foi tão complicado. E as dicas aqui do Física na Veia! foram certeiras (veja links para antigos posts com dicas de Física Moderna logo baixo).

Espero que você que prestou o ITA tenha ido muito bem e feito uma prova à altura do homenageado de 2005!  

Já publicado aqui no Física na Veia!

• [18/11/2005]  As Idéias de Einstein e o Vestibular I
• [18/11/2005]  As Idéias de Einstein e o Vestibular II
• [18/11/2005]  As Idéias de Einstein e o Vestibular III
• [16/11/2005]  Deu Einstein no Vestibular da UEL 2005
• [09/08/2005]  A Anti-Rosa
• [11/07/2005]  Eu Conheci Einstein Pessoalmente
• [26/04/2005]  Duas Equações Notáveis Para Energia
• [19/04/2005]  Um Absoluto Show de Relatividade
• [18/01/2005]  Deu Einstein No Vestibular 2005