Questões de Concurso

Em um futuro distante, dois amigos querem testar uma das consequências mais exóticas da teoria da relatividade especial: a dilatação do tempo. Para tanto, eles dispõem de uma nave espacial capaz de viajar a uma velocidade igual a 80% da velocidade da luz no vácuo e de relógios atômicos altamente precisos. Eles, então, fixam diversos desses relógios na trajetória que a nave percorrerá, sincronizando-os, de modo que o viajante da nave possa ver a hora marcada por algum deles sempre que olhar para fora, em qualquer posição que estiver. A seguir, o viajante sincroniza o seu relógio com um daqueles dispostos ao longo caminho, entra na nave e viaja até que o seu relógio marque o tempo de 1,00 minuto transcorrido desde a sua partida (despreze os efeitos da aceleração da nave). Nesse mesmo instante, ele olha para fora e mede o tempo transcorrido para o observador que ficou fora da nave, por meio de um dos relógios previamente fixados. Com base nessas informações, é correto afirmar que o tempo transcorrido para quem ficou fora da nave, após ter se passado 1 minuto para o viajante, foi de 

O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por um condutor quando radiação eletromagnética de certas frequências nele incide. Ele foi descoberto no final do século XIX pelo físico Heinrich Hertz, na ocasião em que testava experimentalmente uma das hipóteses da teoria eletromagnética de James C. Maxwell: a existência de ondas eletromagnéticas. A respeito do efeito fotoelétrico, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta as corretas.
I. Ele ocorre em quaisquer frequências, independentemente do tipo de condutor.
II. A energia dos elétrons emitidos é proporcional à frequência da radiação incidente do condutor.
III. Radiação infravermelha produz mais facilmente a emissão de elétrons do que a ultravioleta.
IV. A explicação desse fenômeno perpassa por considerar a luz como composta de pequenas partículas com energia bem definida, proporcional à sua frequência.
V. Se conectado a um circuito, como no caso dos tubos de Crookes, verifica-se que a corrente elétrica gerada é proporcional à intensidade da luz incidente no cátodo, mas a energia dos elétrons ejetados não.

De acordo com a teoria da relatividade restrita, os efeitos observados na medição de intervalos de tempos e de comprimentos por um observador, em um referencial se movendo com velocidade constante em relação a outro em repouso, são:

Os principais fatores que afetam a eficiência da produção de raios X provocada pela interação de elétrons com um material-alvo incluem o número atômico (Z) do material­ -alvo e a energia cinética (E em MeV) dos elétrons incidentes. A razão entre as perdas de energia por processos radiativos (S_rad) e as perdas de energia por ionização (S_ion), no intervalo de energias dos raios X diagnósticos (20 a 150 kV), é aproximadamente expressa por


As potências m e n que descrevem, correta e respectivamente, a relação   são:

A figura a seguir apresenta um feixe de elétrons com diferentes energias cinéticas (E_I , E_II, E_III, e E_IV) atingindo um alvo fino de tungstênio. 



(Faiz M. Khan, John P. Gibbons M. Khan’s the physics of radiation therapy)

As curvas apresentadas em torno do alvo representam