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UEM Inverno 2025

Universidade Estadual de Maringá · Vestibular de Inverno

Questões de Física — Q47, Q48, Q49 e Q50 · gabarito definitivo e resolução comentada Método TEF.

47
Física Moderna — Modelos atômicos e Física Quântica

O entendimento da estrutura atômica sofreu mudanças fundamentais ao longo do tempo, principalmente até a consolidação da Física Quântica. Sobre as relações entre os modelos atômicos propostos ao longo da história da Química e os conceitos de Física Quântica, assinale o que for correto.

01)O modelo atômico de Dalton, que considera a matéria composta por esferas maciças e indivisíveis, é incompatível com a ideia probabilística de orbitais eletrônicos.
02)O modelo de Rutherford, que considera a estrutura atômica semelhante a um sistema planetário, não leva em conta as limitações impostas pelo princípio de incerteza.
04)O modelo de Bohr introduz a ideia de quantização das órbitas com níveis discretos de energia para descrever o espectro de emissão atômico.
08)O modelo atômico de Thomson assume que os elétrons estão aleatoriamente espalhados pelo núcleo, tornando-o compatível com as limitações quânticas de localização de partículas elementares.
16)A frequência de um fóton emitido devido a uma transição eletrônica é proporcional à diferença de energia entre os níveis atômicos envolvidos (ignorando-se os efeitos de recuo do átomo).

Gabarito oficial UEM

23
Resolução

01) Correta. O modelo de Dalton não admite estrutura interna do átomo e, portanto, é incompatível com a descrição quântica em termos de orbitais e distribuições de probabilidade.

02) Correta. O modelo planetário de Rutherford é clássico e antecede a formulação do princípio de incerteza.

04) Correta. No modelo de Bohr, apenas determinados estados de energia são permitidos, e as transições entre eles estão associadas às linhas espectrais.

08) Incorreta. No modelo de Thomson, os elétrons estão incrustados em uma distribuição positiva de carga; não estão espalhados por um núcleo.

16) Correta. Para uma transição eletrônica, $\Delta E=hf$, logo $f=\dfrac{\Delta E}{h}$.

Resposta oficial: $01+02+04+16=23$.

48
Eletrostática — Condutores, isolantes e indução

A respeito de materiais condutores e isolantes de eletricidade, assinale o quer for correto.

01)Ao se esfregar com lã um material isolante, cargas elétricas se deslocam e são conservadas nas regiões para onde se moveram.
02)Materiais condutores de eletricidade são aqueles nos quais cargas localizadas em um ponto do material isolado se espalham por toda a sua superfície.
04)Dentre os materiais, somente os metais são condutores de eletricidade; não há outra classe de materiais com condutividade elétrica semelhante.
08)Nos metais todos os elétrons presentes na eletrosfera de cada átomo podem se mover livremente pela estrutura do material.
16)O fenômeno de separação de cargas em um material condutor, devido à proximidade de outro corpo eletrizado, é denominado indução eletrostática.

Gabarito oficial UEM

19
Resolução

01) Correta. Em um isolante eletrizado, as cargas transferidas não apresentam mobilidade macroscópica suficiente para se redistribuir livremente por todo o material.

02) Correta. Em condutores, cargas livres podem se redistribuir pela superfície do corpo até que seja estabelecido o equilíbrio eletrostático.

04) Incorreta. A condução elétrica não é exclusiva dos metais; soluções eletrolíticas, plasmas, semicondutores e outros sistemas também podem conduzir corrente elétrica.

08) Incorreta. Nos metais, apenas parte dos elétrons, especialmente os elétrons de condução, apresenta mobilidade através da estrutura; não são todos os elétrons da eletrosfera.

16) Correta. A redistribuição de cargas causada pela presença de um corpo eletrizado próximo caracteriza a indução eletrostática.

Resposta oficial: $01+02+16=19$.

49
Ondulatória — Interferência, difração e dualidade

No experimento da fenda dupla de Young, a luz de um dado comprimento de onda atravessa duas fendas separadas por uma certa distância em um primeiro anteparo, $A_1$, antes de atingir um segundo anteparo, $A_2$, no qual se observa a formação de padrões luminosos. Sobre os fenômenos físicos envolvidos nesse experimento, assinale o que for correto.

01)Forma-se no anteparo $A_2$ uma padronagem luminosa composta por traços iluminados separados por traços escuros denominados franjas de interferência.
02)O espaçamento entre os máximos de interferência é independente do comprimento de onda da luz utilizada no experimento.
04)As franjas de interferência desaparecem ao se obstruir uma das fendas no anteparo $A_1$.
08)Mesmo se obstruindo uma das fendas no anteparo $A_1$, ainda é possível observar um padrão luminoso composto por traços iluminados mais largos denominados franjas de difração.
16)Os fenômenos de difração e interferência também ocorrem ao se substituir a fonte luminosa por um feixe de elétrons.

Gabarito oficial UEM

29
Resolução

01) Correta. As duas fendas funcionam como fontes coerentes, produzindo máximos e mínimos de intensidade no anteparo.

02) Incorreta. No regime usual, o espaçamento entre franjas é proporcional ao comprimento de onda: $\Delta y=\dfrac{\lambda L}{d}$.

04) Correta. Com apenas uma fenda aberta, deixa de existir a interferência entre as duas fontes associada ao experimento de Young.

08) Correta. Uma única fenda de largura finita produz difração, originando um padrão distinto do padrão de interferência de duas fendas.

16) Correta. Feixes de elétrons também apresentam interferência e difração, evidenciando seu comportamento ondulatório.

Resposta oficial: $01+04+08+16=29$.

50
Magnetismo — Força magnética, plano inclinado e atrito

Uma partícula de massa $m$ e carga $q$ se encontra inicialmente em repouso sobre um plano inclinado de ângulo $\theta$ com a horizontal na superfície da Terra. Além disso, essa partícula está sujeita a um campo magnético de intensidade $B$, cuja direção é, simultaneamente, paralela ao plano inclinado e perpendicular à direção de movimento da partícula na ausência desse campo. Despreze os efeitos de resistência do ar e assinale o que for correto.

01)Se a partícula está inicialmente em repouso devido ao atrito com a superfície do plano, pode-se colocá-la em movimento aumentando-se suficientemente a intensidade do campo magnético.
02)Se a partícula desliza pelo plano inclinado, a força magnética tem a mesma direção da força peso.
04)A depender do sinal da carga e do sentido do campo, pode-se aumentar ou diminuir a intensidade da força de atrito durante o deslizamento da partícula variando a intensidade do campo magnético.
08)O atrito experimentado pela partícula durante o deslizamento pelo plano inclinado depende de sua velocidade.
16)Se o campo magnético passar a ser ao longo da direção de movimento, a força magnética não contribuirá para acelerar a partícula.

Gabarito oficial UEM

28
Resolução

A força magnética sobre uma carga em movimento tem módulo $F_B=|q|vB\sin\alpha$. Nas condições do enunciado, durante o movimento $\alpha=90^\circ$, então $F_B=|q|vB$.

01) Incorreta. Em repouso, $v=0$ e, portanto, $F_B=0$. Apenas aumentar $B$ não produz força magnética enquanto a partícula permanecer em repouso.

02) Incorreta. A força magnética é perpendicular simultaneamente à velocidade e ao campo magnético; não possui, portanto, a mesma direção da força peso.

04) Correta. A força magnética atua na direção normal ao plano. Dependendo do sinal de $q$ e do sentido de $\vec B$, ela pode aumentar ou diminuir a força normal e, consequentemente, alterar o módulo do atrito.

08) Correta. Como $F_B=|q|vB$, a força normal passa a depender de $v$; como $f=\mu N$, o atrito também depende da velocidade.

16) Correta. Se $\vec B$ for paralelo à velocidade, $\alpha=0^\circ$ e $F_B=|q|vB\sin0^\circ=0$.

Resposta oficial: $04+08+16=28$.

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