Caiu no vestibular

Experiências notáveis

(UEG-GO)
O texto a seguir refere-se às questões de 1 a 4 (Considere g = 10 m/s² e a carga do elétron em valor absoluto = 1,6.10^-19 C)

Os Dez Mais Belos Experimentos da Física

A edição de setembro de 2002 da revista Physics World apresentou o resultado de uma enquete realizada entre seus leitores sobre o mais belo experimento da Física. Na tabela abaixo são listados os dez experimentos mais votados.

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Questão 1:
O segundo experimento mais belo da Física, eleito pelos leitores da revista Physics World, foi o realizado por Galileu Galilei, na Itália, na famosa torre de Pisa. Acredita-se que ele tenha soltado no mesmo instante três objetos de massas diferentes, em que M1 > M2 > M3. Desconsiderando-se as possíveis resistências dos corpos com o ar, durante toda a descida, as velocidades dos corpos ao chegar ao solo são?

a) V1 = V2 = V3
b) V1 > V2 > V3
c) V1 < V2 < V3
d) Não é possível relacionar as velocidades, já que não conhecemos a forma e a densidade dos objetos nem o tempo de queda.

Questão 2:
O experimento de decomposição (dispersão) da luz solar, realizado por Newton, é extraordinariamente simples, sendo necessário somente um prisma. Como ilustra a figura abaixo, ao passar por um prisma, a luz solar, que é branca, se decompõe nas cores do arco-íris.

Com relação aos fenômenos da luz ao atravessar o prisma, é CORRETO afirmar:

a) Na dispersão da luz, a luz monocromática de maior frequência sofrerá o menor desvio.
b) Num prisma, a dispersão da luz branca é menos acentuada que numa única superfície dióptrica.
c) A separação da luz branca nas cores do arco-íris é possível porque cada cor tem um índice de refração diferente.
d) Neste experimento, Newton demonstrou que,combinando dois ou mais prismas, é possível decompor a luz branca, porém a sua recomposição não é possível.

Questão 3:
Embora as experiências realizadas por Millikan tenham sido muito trabalhosas, as idéias básicas nas quais elas se apoiam são relativamente simples. Simplificadamente, em suas experiências, R. Millikan conseguiu determinar o valor da carga do elétron equilibrando o peso de gotículas de óleo eletrizadas, colocadas em um campo elétrico vertical e uniforme, produzido por duas placas planas ligadas a uma fonte de voltagem,conforme ilustrado na figura abaixo.

Supondo que cada gotícula contenha cinco elétrons em excesso, ficando em equilíbrio entre as placas separadas por d = 1,50 cm e submetendo-se a uma diferença de potencial VAB = 600 V, a massa de cada gota vale, em kg:

a) 1,6 x 10^-15
b) 3,2 x 10^-15
c) 6,4 x 10^-15
d) 9,6 x 10^-15

Questão 4:
O décimo mais belo experimento da Física é o do pêndulo de Foucault. Neste experimento, realizado em 1851, o francês Jean-Bernard Leon Foucault

a) calculou o módulo da aceleração da gravidade local.
b) reforçou a existência do campo magnético terrestre.
c) demonstrou que a Terra tem forma arredondada.
d) provou que a Terra gira em torno do seu eixo.

Respostas:

Questão 1:
Os objetos estando em queda livre, num mesmo local, movimentam-se com a mesma aceleração, independentemente de suas massas. Abandonados da mesma altura, atingem o solo com a mesma velocidade. Abandonados da mesma altura e no mesmo instante chegam ao solo simultaneamente.

Resposta: a

Questão 2:
A luz violeta é a que possui maior frequência e é a que sofre maior desvio.
Num prisma, a dispersão da luz branca é mais acentuada, pois a luz atravessa duas superfícies.
A separação da luz branca nas cores do arco-íris é possível porque, para um determinado meio material transparente, cada cor tem um índice de refração diferente.
Por meio de uma associação de prismas Newton foi capaz de decompor e recompor a luz branca.

Resposta: c

Questão 3:
P = Fe => m.g = q.E => m.g = q.VAB/d =>
m.10 = 5.1,6.10^-19.600/1,50.10^-2 =>
m = 3,2.10^-15 kg

Resposta: b

Questão 4:
Em 1851 o físico francês Jean-Bernard Leon Foucault, provou que a Terra gira em torno de seu eixo, sem a necessidade de constatações astronômicas. Para isto, construiu um pêndulo de 67 m de comprimento com uma esfera pendular de massa 30 kg. O pêndulo foi suspenso do alto da cúpula do Panteão, em Les Invalides, Paris. Durante o movimento escoa areia da esfera. Constata-se que o plano de oscilação do pêndulo gira em relação a um referencial fixo à Terra (referencial não inercial, referencial girante), realçando a rotação da Terra.

Resposta: d