A física moderna nasceu no início do século XX para explicar fenômenos que a física clássica não conseguia descrever bem, como a radiação do corpo negro, o efeito fotoelétrico e o comportamento da luz e da matéria em escalas muito pequenas. Nesse campo, ideias como quantização de energia, dualidade onda-partícula e relatividade passaram a fazer parte da explicação dos fenômenos naturais.
Nas questões a seguir, os conceitos aparecem em situações do cotidiano, da tecnologia e de experimentos históricos. O objetivo é relacionar teoria e interpretação física, exigindo leitura atenta, raciocínio conceitual e domínio de ideias centrais da física moderna no nível do Ensino Médio.
Questões sobre física moderna
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Correto: a frequência determina a energia do fóton no efeito fotoelétrico.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Correto: há dilatação do tempo para quem se move muito rápido.
Comentários por alternativa:
- A) A massa não se torna negativa; esse conceito não se aplica assim.
- B) O relógio em movimento é observado como mais lento, não mais rápido.
- C) O intervalo medido depende do referencial quando as velocidades são relativísticas.
- D) Correto: há dilatação do tempo para quem se move muito rápido.
- E) A gravidade não some por movimento uniforme; isso não é previsão da teoria.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correto: a energia liberada aparece em forma de fóton.
Comentários por alternativa:
- A) Correto: a energia liberada aparece em forma de fóton.
- B) Na descida entre níveis, o átomo libera energia, não absorve.
- C) A transição não exige emissão de elétrons do átomo.
- D) Pode haver aquecimento, mas a desexcitação envolve radiação quantizada.
- E) Há troca de energia com o meio na forma de fóton.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). Correto: corpos quentes emitem radiação com pico em frequências maiores.
Comentários por alternativa:
- A) O espectro térmico é contínuo, não uma frequência única.
- B) A radiação continua eletromagnética; não se transforma em som.
- C) A carga do elétron não muda com a temperatura.
- D) A mudança de cor não é explicada por variação da velocidade da luz no metal.
- E) Correto: corpos quentes emitem radiação com pico em frequências maiores.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Correto: na fissão, parte da massa se converte em energia conforme E=mc2.
Comentários por alternativa:
- A) A energia principal não resulta da quebra de moléculas de água.
- B) A energia nuclear não é química; vem do núcleo atômico.
- C) Correto: na fissão, parte da massa se converte em energia conforme E=mc2.
- D) Resfriamento altera temperatura, não produz energia nuclear significativa.
- E) A fissão libera energia sem necessidade de combustão.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Correto: trata-se da ideia de incerteza de Heisenberg.
Comentários por alternativa:
- A) A massa do elétron não muda por ser medido.
- B) Correto: trata-se da ideia de incerteza de Heisenberg.
- C) O elétron não passa a ter velocidade da luz por medição.
- D) Medir não destrói necessariamente o elétron.
- E) O princípio é mais relevante justamente no mundo microscópico.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Correto: a difração evidencia a natureza ondulatória da luz.
Comentários por alternativa:
- A) Difração não altera a velocidade da luz no vácuo.
- B) Luz não é matéria em repouso; tem natureza eletromagnética.
- C) Pode haver interferência e difração, não perda automática de energia.
- D) A luz pode se propagar aproximadamente em linha reta em muitos contextos.
- E) Correto: a difração evidencia a natureza ondulatória da luz.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correto: a partícula alfa tem 2 prótons e 2 nêutrons.
Comentários por alternativa:
- A) Correto: a partícula alfa tem 2 prótons e 2 nêutrons.
- B) Isso ocorreria em outro tipo de transformação, não na emissão alfa.
- C) O número atômico muda porque há perda de prótons.
- D) A emissão alfa altera sim o núcleo e muda o elemento.
- E) Não há relação direta desse tipo entre número atômico e nêutrons.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Correto: o movimento relativístico dilata o tempo observado.
Comentários por alternativa:
- A) A luz não causa esse efeito em partículas carregadas.
- B) A massa não zera; o efeito é de dilatação temporal.
- C) O detector registra, mas não aumenta a vida do múon.
- D) Correto: o movimento relativístico dilata o tempo observado.
- E) A gravidade terrestre não explica esse aumento de duração.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Correto: a temperatura define o espectro; a área afeta a potência total.
Comentários por alternativa:
- A) A energia média dos fótons depende da temperatura, não do tamanho.
- B) A cor depende da temperatura, não do tamanho do objeto.
- C) Correto: a temperatura define o espectro; a área afeta a potência total.
- D) A temperatura influencia tanto o espectro quanto a intensidade emitida.
- E) A potência total aumenta com a área emissora, mesmo na mesma temperatura.
Comentários por alternativa: