Um acidente de trânsito é uma síntese da física das colisões. Como estudados na escola os movimentos e as velocidades de bolas de bilhar, em um exemplo amplamente usado nas aulas de física básica, pode-se determinar, na grande maioria dos casos, as velocidades dos veículos envolvidos em sinistros, a partir de suas trajetórias e sinais característicos. A partir da teoria da física das colisões, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas:
A)Em uma colisão inelástica de dois corpos, as velocidades deles após a colisão se tornam iguais.
B)Em uma colisão perfeitamente inelástica de dois corpos, as velocidades deles após a colisão se tornam iguais.
C)Quando um corpo de massa $m_1$ com velocidade $\vec v_{1i}$, colide com um segundo corpo de massa $m_2$ em repouso, e se mantém unido a esse segundo, a velocidade dos dois corpos após a colisão é $\vec V=\dfrac{m_1}{m_1+m_2}\cdot\vec v_{1i}$.
D)Em uma colisão elástica, a energia cinética total antes da colisão é igual à energia cinética total após a colisão.
Gabarito oficial
F · V · V · V
Resolução
A) Falsa. Na colisão inelástica há perda de energia cinética, mas os corpos podem seguir com velocidades diferentes. Só na colisão perfeitamente inelástica as velocidades finais coincidem.
B) Verdadeira. Na colisão perfeitamente inelástica os corpos permanecem unidos e se movem com a mesma velocidade final (coeficiente de restituição $e=0$).
C) Verdadeira. Conservação da quantidade de movimento: $m_1v_{1i}=(m_1+m_2)V$, então $V=\dfrac{m_1}{m_1+m_2}\,v_{1i}$, na mesma direção e sentido de $\vec v_{1i}$.
D) Verdadeira. Essa é a definição de colisão elástica: conservam-se a quantidade de movimento e a energia cinética total.
Q12
Física moderna — Modelo atomico — Modelo de bohr
A busca pela explicação das coisas sempre foi uma motivação para os homens. Desde épocas remotas, a ideia atômica instigou a proposição de teorias. Por volta de 1900, os cientistas já sabiam que o átomo de hidrogênio podia emitir e absorver apenas quatro comprimentos de onda na faixa da luz visível (656 nm, 486 nm, 434 nm e 410 nm). Mas o porquê disso foi proposto apenas em 1913, por Niels Bohr com algumas ideias bem originais. A figura a seguir é um esquema do modelo para o átomo de hidrogênio idealizado por Bohr. Em relação ao modelo proposto pelo físico, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas:
A)A força elétrica $\vec F$ que atua no elétron devido ao núcleo do átomo faz com que a órbita do elétron diminua seu raio até que haja a colisão entre o elétron e o núcleo, aniquilando o átomo.
B)Tanto a força elétrica $\vec F$ quanto a aceleração centrípeta que atua no elétron apontam na direção do núcleo.
C)No modelo, o raio orbital é quantizado podendo o elétron estar orbitando apenas a distâncias correspondentes a múltiplos inteiros de um fator associado à constante de Planck.
D)O modelo proposto por Bohr tem limitações quando átomos com mais elétrons são analisados.
Gabarito oficial
F · V · V · V
Resolução
A) Falsa. Essa era a dificuldade do modelo clássico de Rutherford. No modelo de Bohr, o elétron permanece em órbitas estacionárias sem irradiar, e a força elétrica atua como força centrípeta. O raio só muda por transições entre níveis.
B) Verdadeira. O elétron realiza movimento circular uniforme em torno do núcleo. A força elétrica de atração é a resultante centrípeta, e a aceleração centrípeta tem o mesmo sentido: para o núcleo.
C) Verdadeira. Bohr postulou que o momento angular é quantizado: $L=mvr=n\dfrac{h}{2\pi}$, com $n=1,2,3,\dots$ Apenas as órbitas que satisfazem essa condição são permitidas, e o raio fica restrito a valores discretos ($r_n=n^2r_1$).
D) Verdadeira. O modelo descreve bem o hidrogênio e íons hidrogenoides, mas não explica átomos com vários elétrons (interação elétron-elétron), a estrutura fina nem o efeito Zeeman. A mecânica quântica o superou.
