As primeiras 5 perguntas, com a resolução. As restantes estão no Simulador.
Pergunta 1
As radiações electromagnéticas, no vácuo, caracterizam-se por possuírem:
- mesma frequência
- mesmo comprimento de onda
- mesma velocidade
- mesma amplitude
- diferentes amplitudes
Resposta: C. No vácuo, todas as ondas electromagnéticas (rádio, luz, raios X…) viajam à mesma velocidade, $c = 3 \times 10^8$ m/s.
O que as distingue é a frequência e o comprimento de onda, ligados por $c = \lambda f$.
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▶ Ondas electromagnéticas — Professor Fernando Sindique
Pergunta 2
Qual das seguintes afirmativas sobre ondas electromagnéticas é correcta?
- Necessitam de um meio material para se propagar.
- A velocidade de propagação no vácuo depende da frequência da onda.
- São formadas por campos eléctrico e magnético perpendiculares entre si e à direcção de propagação.
- Não podem transportar energia.
- Têm sempre a mesma frequência independentemente da fonte.
Resposta: C. Uma onda electromagnética é um campo eléctrico e um campo magnético que oscilam perpendiculares entre si e à direcção em que a onda avança (onda transversal).
Propagam-se no vácuo (A falsa), sempre a $c$ (B falsa), transportam energia, como a luz do Sol (D falsa), e a frequência depende da fonte (E falsa).
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Pergunta 3
Um forno irradia como corpo negro a 1000 K. Se a temperatura for aumentada para 2000 K, a intensidade total de radiação:
- Duplica
- Quadruplica
- Aumenta 8 vezes
- Aumenta 16 vezes
- Não se altera
Pergunta 4
Um forno experimental emite radiação como um corpo negro à temperatura de 1200 K. Qual é o comprimento de onda aproximado do pico de emissão do forno?
- $4{,}2 \times 10^{-6}$ m
- $2{,}4 \times 10^{-6}$ m
- $5{,}8 \times 10^{-7}$ m
- $3{,}6 \times 10^{-3}$ m
- $1{,}2 \times 10^{-7}$ m
Resposta: B. Lei de Wien: $\lambda_{máx} \cdot T = b$, com $b \approx 2{,}9 \times 10^{-3}$ m·K.
$\lambda_{máx} = \frac{2{,}9 \times 10^{-3}}{1200} \approx 2{,}4 \times 10^{-6}$ m (infravermelho). (No enunciado, as unidades das opções vêm com expoentes trocados; o valor certo é o da B.)
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▶ Radiação do corpo negro — Professor Fernando Sindique
Pergunta 5
Um corpo negro emite uma radiação de frequência $1{,}57 \times 10^{14}$ Hz. Qual é, em Kelvin, a sua temperatura? ($b = 3 \times 10^{-3}$ m·K, $c = 3 \times 10^8$ m/s)
- 637
- 5733
- 1570
- 1,570
- 5,733
Resposta: C. Primeiro o comprimento de onda: $\lambda = \frac{c}{f} = \frac{3 \times 10^8}{1{,}57 \times 10^{14}} \approx 1{,}91 \times 10^{-6}$ m.
Lei de Wien: $T = \frac{b}{\lambda} = \frac{3 \times 10^{-3}}{1{,}91 \times 10^{-6}} \approx 1570$ K.
Atalho: $T = \frac{b \cdot f}{c} = \frac{3 \times 10^{-3} \times 1{,}57 \times 10^{14}}{3 \times 10^8} = 1{,}57 \times 10^3$ K.
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▶ Radiação do corpo negro — Professor Fernando Sindique
