Licenciatura em Engenharia Mecânica / ISEL Física Geral II

Semestre de Verão 2013-2014 – 2º Teste 9 de Junho de 2014

(4,0v) 1.1) A pressão numa onda sonora progressiva é dada pela equação

� � � �1 11,5 Pa sin [(1,0 m ) (330 s ) ]� �' S �P x t

Determine: (1,0v) 1.1.1) A amplitude da onda de pressão; (2,0v) 1.1.2) A sua frequência e comprimento de onda; (1,0v) 1.1.3) A velocidade da onda. (1,0v) 1.2) A figura mostra dois altifalantes que emitem, em fase, uma onda sonora com uma frequência de 200 Hz. Determine a distância 2L para que haja interferência destrutiva das ondas no

ponto P. (2,0v) 1.3) Durante um ensaio da protecção civil, é accionada uma sirene de 2000 Hz que se encontra imóvel. (1,0v) 1.3.1) Que frequência será ouvida por um cidadão que se afasta da sirene com uma velocidade de 90 km/h? (1,0v) 1.3.2) Se o vento estiver a soprar a 12 m/s, da sirene para o cidadão, qual seria a resposta à alínea anterior? (3,0v) 2.1) Num acelerador de partículas, electrões com uma velocidade de 8102,9 m/su

percorrem um tubo com 3,2 km de comprimento. Qual é o comprimento desse tubo no referencial dos electrões? Quanto tempo demoram os electrões a percorrer o tubo no referencial da Terra? E no referencial dos electrões? (2,0v) 2.2) Um foguete que passa pela Terra com velocidade f 0,6 v c , no referencial da Terra,

envia para a sua frente um míssil com velocidade m 0,6 v c , medida no referencial do foguete.

Qual a velocidade do míssil no referencial da Terra? (2,0v) 2.3) Determine o valor da velocidade de um protão que foi acelerado através de uma diferença de potencial de 2000 MV ( 271,67 kg10�u pm ).

(1,5v) 3.1) Calcule a energia em electrões-volt (eV) de um fotão ultravioleta de comprimento de onda de 200 nm. (1,5v) 3.2) Qual a energia cinética máxima dos electrões emitidos por uma superfície de níquel sob a acção de luz ultravioleta de comprimento de onda de 200 nm? A energia de ligação dos electrões no níquel é de 5,01 eV. (1,5v) 3.3) Qual o valor da velocidade e do momento linear de um fotão de 500 nm? (1,5v) 3.4) Se não houvesse número quântico magnético, lm , quais seriam os números atómicos Z

dos primeiros três átomos monovalentes (com apenas um electrão na orbital de número quântico principal n mais elevado)?

Resolução (4,0v) 1.1) A pressão numa onda sonora progressiva é dada pela equação

� � � �1 11,5 Pa sin [(1,0 m ) (330 s ) ]� �' S �P x t

Determine: (1,0v) 1.1.1) A amplitude da onda de pressão; (2,0v) 1.1.2) A sua frequência e comprimento de onda; (1,0v) 1.1.3) A velocidade da onda. (1,0v) 1.2) A figura mostra dois altifalantes que emitem, em fase, uma onda sonora com uma frequência de 200 Hz. Determine a distância 2L para que haja interferência destrutiva das ondas no

ponto P. (2,0v) 1.3) Durante um ensaio da protecção civil, é accionada uma sirene de 2000 Hz que se encontra imóvel. (1,0v) 1.3.1) Que frequência será ouvida por um cidadão que se afasta da sirene com uma velocidade de 90 km/h? (1,0v) 1.3.2) Se o vento estiver a soprar a 12 m/s, da sirene para o cidadão, qual seria a resposta à alínea anterior?

(3,0v) 2.1) Num acelerador de partículas, electrões com uma velocidade de 8102,9 m/su

percorrem um tubo com 3,2 km de comprimento. Qual é o comprimento desse tubo no referencial dos electrões? Quanto tempo demoram os electrões a percorrer o tubo no referencial da Terra? E no referencial dos electrões? (2,0v) 2.2) Um foguete que passa pela Terra com velocidade f 0,6 v c , no referencial da Terra,

envia para a sua frente um míssil com velocidade m 0,6 v c , medida no referencial do foguete.

Qual a velocidade do míssil no referencial da Terra? (2,0v) 2.3) Determine o valor da velocidade de um protão que foi acelerado através de uma diferença de potencial de 2000 MV ( 271,67 kg10�u pm ).

(1,5v) 3.1) Calcule a energia em electrões-volt (eV) de um fotão ultravioleta de comprimento de onda de 200 nm. (1,5v) 3.2) Qual a energia cinética máxima dos electrões emitidos por uma superfície de níquel sob a acção de luz ultravioleta de comprimento de onda de 200 nm? A energia de ligação dos electrões no níquel é de 5,01 eV. (1,5v) 3.3) Qual o valor da velocidade e do momento linear de um fotão de 500 nm? (1,5v) 3.4) Se não houvesse número quântico magnético, lm , quais seriam os números atómicos Z

dos primeiros três átomos monovalentes (com apenas um electrão na orbital de número quântico principal n mais elevado)?