Estrelomotos e a nossa vizinhança cósmica

Durante a noite do dia 27 de agosto, sete satélites de comunicação entraram misteriosamente em alerta vermelho: seus aparelhos foram desligados pelo computador central do satélite para que fossem protegidos de uma enorme onda de radiação eletromagnética, na sua maior parte de raios X. Rádios e telecomunicações na Terra foram interrompidos ou sofreram forte interferência durante cinco minutos. Durante a interrupção, a ionosfera baixou de sua altitude noturna, de aproximadamente 18 mil metros, até sua altitude diurna, de cerca de 12 mil metros. A ionosfera é usada como uma espécie de espelho para refletir ondas de rádio de um ponto a outro na Terra. Portanto, quanto mais alta a ionosfera, mais longe as ondas podem viajar, explicando por que à noite as transmissões mais longas são mais eficientes.

Após um mês de muita pesquisa e especulação, foi achado o culpado da misteriosa interferência: uma estrela de nêutrons, localizada a 20 mil anos-luz da Terra, sofreu o que astrofísicos chamam de um “estrelomoto”, uma espécie de terremoto extremamente violento, que rearranja a superfície da estrela. Esse evento causou a produção de uma enorme quantidade de raios X e raios gama. O fenômeno mostrou, pela primeira vez, como eventos fora de nosso sistema solar podem afetar as condições ambientais aqui na Terra.

Marcelo Gleiser. Folha de S.Paulo, 11/10/1998 (com adaptações).

Tendo o texto como referência, julgue os itens a seguir.

I Com certeza ocorreu efeito Compton na atmosfera da Terra.

II Se a Terra estivesse a um terço da distância em que o evento ocorreu, a intensidade da radiação teria sido nove vezes maior que a gerada na superfície da estrela de nêutrons pelo estrelomoto.

III A ionosfera é opaca para as ondas de rádio referidas no texto.

IV O fato de a camada da ionosfera ter baixado de 18 mil metros para 12 mil metros significa que a sua espessura aumentou pelo bombardeio sofrido pelos raios X.

A quantidade de itens certos é igual a

Líquidos e gases fazem parte da vida e do cotidiano; o funcionamento dos pulmões e do coração, envolvendo o movimento de ar e de sangue pelas artérias e veias, obedecem às mesmas leis que regem a distribuição de água e de gás pelas tubulações nas cidades. As equações de continuidade e de Bernoulli descrevem adequadamente o comportamento dos fluidos ideais, nos quais a viscosidade é muito baixa. A respeito desse assunto, assinale a opção correta.

Uma fonte radioativa contém milhões de átomos, mas não há como dizer quando determinado núcleo irá se desintegrar. Podese calcular em quanto tempo a metade dos núcleos se desintegrará, uma vez que a desintegração radioativa segue uma lei exponencial. Uma informação útil é conhecer o número de desintegrações que ocorrem na unidade de tempo, o que dá esclarecimentos sobre a atividade de uma amostra radioativa. Com relação a esse tema, assinale a opção incorreta.

Uma pessoa caiu do sétimo andar do prédio onde mora, mas passa bem. Segundo o relato de testemunhas, ela se debruçou na janela da sala para limpar a parte externa dos vidros. A queda foi amortecida pelo telhado de alumínio que cobre o estacionamento que fica posicionado na região abaixo da janela.

Relativamente aos conhecimentos de física envolvidos na situação hipotética relatada, julgue os itens que se seguem.

I É correto afirmar que a resistência do ar teve papel preponderante para que a pessoa acidentada não sofresse lesões graves.

II Supondo que a queda tenha sido livre, de uma altura de 20 metros, a pessoa que caiu deve ter chegado até o telhado de alumínio com uma velocidade de aproximadamente 40 km/h.

III O telhado de alumínio, ao ceder ao choque, desempenhou um papel semelhante ao de um air-bag utilizado em automóveis.

IV Se o choque da vítima fosse diretamente contra o solo ou outra superfície muito rígida, a força de impacto seria bem maior que o seu peso.

Estão certos apenas os itens

Toda a mecânica newtoniana baseia-se nas três leis de Newton que, por sua vez, deram origem aos conceitos de energia, momento linear e momento angular e respectivas leis de conservação. Uma vez conhecidas as forças que atuam em um dado corpo, pode-se determinar a sua história, passada ou futura, desde que esse corpo esteja sempre sujeito a tais forças. Com base nessas afirmativas, julgue os itens a seguir.

I Se a força resultante em um corpo é igual a zero, a aceleração também será igual a zero, do que se conclui que a 1.a lei é um caso particular da 2.a lei, logo, não se justifica como mais uma lei.

II Para forças constantes e não-nulas, obtêm-se acelerações também constantes, e a trajetória das partículas lançadas no campo dessas forças só poderá ser retilínea.

III Se a força sobre um objeto é proporcional ao inverso do quadrado da distância do centro de massa do objeto à origem, então, pode-se ter trajetórias elípticas, o que explica o movimento de planetas e satélites.

IV Se a força sobre um objeto for proporcional ao deslocamento deste, a partir de um ponto, e essa força tiver sempre sentido contrário ao referido deslocamento, então, um movimento oscilatório pode decorrer dessa força.

Estão certos apenas os itens

Relatório do Corpo de Bombeiros revela que o número de acidentes com vítimas em que há ônibus envolvido, no estado do Rio de Janeiro, praticamente duplicou de 2005 para 2006. Segundo as autoridades, esse crescimento tem duas causas principais: a imprudência dos motoristas, pela alta velocidade por eles desenvolvida, e a falta de monitoramento diário do comportamento dos rodoviários pelas empresas, durante os trajetos.

O Globo, 22/5/2007 (com adaptações).

Tendo como base o texto acima e considerando os conceitos acerca de choques e colisões, assinale a opção correta.

A lupa, mostrada na figura, é um instrumento óptico que consiste em uma lente biconvexa, de pequena distância focal, que, por sua capacidade de ampliar imagens, também é chamada de microscópio simples. Com relação a esse instrumento óptico, julgue os itens a seguir.

I A lente que constitui uma lupa é divergente.

II A ampliação produzida por uma lupa depende sempre da distância mínima de resolução do observador.

III Quando uma lente biconvexa é usada como lupa, a um objeto real corresponderá sempre uma imagem virtual ampliada.

IV A imagem produzida por uma lente biconvexa não pode ser projetada em um anteparo.

Estão certos apenas os itens

As radiações, tanto corpusculares quanto eletromagnéticas, quando possuem energia suficiente, são capazes de ionizar átomos e moléculas ao atravessar a matéria, produzindo nela modificações químicas. A aplicação das radiações abrange vários campos do conhecimento técnico, em particular na medicina, em radioterapia e radiologia diagnóstica. Toda a vida em nosso planeta está exposta à radiação cósmica e à radiação proveniente de elementos naturais.

Com relação às radiações e suas características, assinale a opção incorreta.

O conceito de momento angular, bem como a lei de conservação do momento angular, é aplicável a problemas que envolvem corpos em rotação, tanto na física newtoniana quanto na física atômica. Com relação a esta parte importante da física, assinale a opção incorreta.

A fotografia acima mostra um agente policial verificando a presença de drogas em uma valise, usando um espectrômetro de massa, portátil, capaz de detectar a presença de drogas e(ou) explosivos em qualquer tipo de superfície, objeto ou, até mesmo, na pele de pessoas. No espectrômetro esquematizado acima, o material analisado é ionizado e esses íons, com carga, massa e velocidades variadas, entram em uma região com campos elétrico e magnético uniformes e perpendiculares entre si. As respectivas forças elétrica e magnética atuam na mesma direção, em sentidos contrários e, assim, apenas aqueles íons para os quais essas duas forças se cancelam mutuamente, isto é, íons com velocidades bem definidas, conseguem passar por uma fenda na saída dessa região e funcionam como um filtro de velocidades. Os íons que saem da fenda entram em uma região onde existe apenas o campo magnético uniforme, de modo que percorrem trajetórias circulares sob o efeito da força magnética, que faz o papel de força centrípeta.

Com base nos conceitos relacionados ao texto e levando-se em conta o diagrama que esquematiza um espectrômetro de massa, assinale a opção correta.