A física moderna nasceu no início do século XX para explicar fenômenos que a física clássica não conseguia descrever com precisão. Entre esses fenômenos estão a radiação térmica, o efeito fotoelétrico, a estrutura do átomo, a dualidade onda-partícula e a relatividade.
No Ensino Médio, estudar física moderna ajuda a compreender tecnologias do cotidiano, como lasers, painéis solares, exames médicos por imagem e dispositivos eletrônicos. As questões a seguir contextualizam ideias centrais dessa área e exigem interpretação conceitual e aplicação de princípios físicos.
Questões sobre física moderna
Questão 01
Gabarito: alternativa B). A emissão fotoelétrica depende da energia do fóton, que cresce com a frequência.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). Pela relação E = h.f, maior frequência implica maior energia e menor comprimento de onda.
Comentários por alternativa:
- A) Maior comprimento de onda corresponde a menor energia, não a maior.
- B) A velocidade no vácuo é igual para ambos; a energia não diminui no ultravioleta.
- C) Fótons de frequências diferentes têm energias diferentes.
- D) Pela relação E = h.f, maior frequência implica maior energia e menor comprimento de onda.
- E) Intensidade altera a quantidade de fótons, não a energia de cada fóton.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Na relatividade especial, o tempo passa diferente para corpos com grande velocidade relativa.
Comentários por alternativa:
- A) Na relatividade especial, o tempo passa diferente para corpos com grande velocidade relativa.
- B) Campo magnético não define relatividade especial; pode afetar o relógio por outras razões.
- C) Densidade do material não é o fator relativístico principal.
- D) Mudança de unidade não altera o ritmo físico do tempo.
- E) Maior gravidade relaciona-se à relatividade geral, não à especial.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). É a contração do comprimento prevista para objetos em grande velocidade relativa.
Comentários por alternativa:
- A) A massa relativística não é o foco aqui; o efeito observado é no comprimento.
- B) O efeito relativístico é o oposto: há contração, não dilatação.
- C) Comprimento não é absoluto em velocidades relativísticas.
- D) A contração ocorre por velocidade relativa, não exige aceleração.
- E) É a contração do comprimento prevista para objetos em grande velocidade relativa.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). Planck propôs a quantização da energia para explicar a radiação térmica.
Comentários por alternativa:
- A) A cor depende da distribuição espectral ligada à temperatura.
- B) A teoria clássica contínua levou à catástrofe ultravioleta.
- C) Planck propôs a quantização da energia para explicar a radiação térmica.
- D) A emissão do corpo negro não é explicada só por reflexão.
- E) A absorção depende da frequência na quantização de Planck.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Mesmo partículas individuais podem exibir interferência, evidenciando a dualidade onda-partícula.
Comentários por alternativa:
- A) Elétrons não se dividem em dois corpos materiais assim.
- B) Mesmo partículas individuais podem exibir interferência, evidenciando a dualidade onda-partícula.
- C) A interferência não é causada pela tela.
- D) O padrão persiste mesmo com elétrons enviados um a um.
- E) A massa do elétron não desaparece no experimento.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). Menor tempo de exposição reduz dose, mantendo parâmetros adequados de imagem.
Comentários por alternativa:
- A) A distância deve ser considerada durante a exposição, não depois.
- B) Mais tempo de exposição aumenta a dose recebida.
- C) Frequência muito alta não é ajuste livre e não garante segurança.
- D) Luz visível não tem penetração adequada para radiografia óssea.
- E) Menor tempo de exposição reduz dose, mantendo parâmetros adequados de imagem.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Linhas espectrais indicam níveis de energia discretos no átomo.
Comentários por alternativa:
- A) Linhas espectrais indicam níveis de energia discretos no átomo.
- B) Energia eletrônica no átomo não é contínua.
- C) Cada elemento tem espectro próprio, não igual ao de todos.
- D) A massa não determina sozinha as linhas espectrais.
- E) A cor observada vem de transições eletrônicas, não do núcleo.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Em colisões energéticas, energia pode se transformar em massa, conforme E = mc2.
Comentários por alternativa:
- A) Maior comprimento de onda não produz matéria extra.
- B) A energia é conservada no processo.
- C) Nenhum alvo material pode ultrapassar a velocidade da luz.
- D) Em colisões energéticas, energia pode se transformar em massa, conforme E = mc2.
- E) Temperatura do detector não explica criação de partículas.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Bohr introduziu níveis quantizados e transições entre eles para explicar espectros.
Comentários por alternativa:
- A) Os espectros vêm de transições eletrônicas, não do núcleo aquecido.
- B) Elétrons não ficam parados no modelo de Bohr.
- C) Bohr introduziu níveis quantizados e transições entre eles para explicar espectros.
- D) Bohr não propôs energia contínua para os elétrons.
- E) Nêutrons influenciam estabilidade nuclear, mas não explicam o modelo eletrônico de Bohr.
Comentários por alternativa: