Resolução – FATEC 2017 (2º Semestre) – Física

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Questão 35

Semicondutores são peças-chave para os dispositivos eletrônicos modernos. Compostos de substâncias tetravalentes, como o germânio ou o silício, os semicondutores são dopados com outras substâncias tri- ou pentavalentes (tipos P ou N, respectivamente) se tornando bons condutores de corrente elétrica. Elementos como o germânio ou o silício são colocados em operação de maneira conjunta formando um “diodo”, um dispositivo com uma junção P-N. Quando uma diferença de potencial elétrico (U) é aplicada nas extremidades do dispositivo, o diodo permite a passagem de uma corrente elétrica (i) apenas em um sentido, mas não no sentido oposto. Considere um diodo emissor de luz (sigla em inglês: LED) que esteja funcionando normalmente, ligado aos terminais de uma bateria. Baseando-se nas informações descritas acima, assinale a alternativa que apresenta o desenho que melhor ilustra uma situação hipotética do correto funcionamento de um LED em dois momentos distintos (I) e (II).

Solução:

A figura I da letra A mostra a bateria ligada ao LED com U ≠ 0 e uma corrente i ≠ 0 no sentido horário, acendendo o LED. Na figura II da letra A, a bateria é invertida, ou seja, a corrente percorreria o circuito no sentido anti-horário. Porém vemos uma corrente i = 0 e o LED apagado, de acordo com a descrito no texto.

Resposta: letra A.

Questão 36

Durante um ensaio com uma amostra de um material transparente e homogêneo, um aluno do Curso de Materiais da FATEC precisa determinar de que material a amostra é constituída. Para isso, ele utiliza o princípio da refração, fazendo incidir sobre uma amostra semicircular, de raio r, um feixe de laser monocromático, conforme a figura.

Utilizando os dados da figura e as informações apresentadas na tabela de referência, podemos concluir corretamente que o material da amostra é
(A) cristal de lantânio.
(B) cristal de titânio.
(C) cristal dopado.
(D) policarbonato.
(E) resina.

Solução:

Precisamos calcular o n da amostra. Para isso, vamos utilizar a lei de Snell, dada na figura, sendo I de incidente e R de refratado.

\[n_{I}\cdot sen\theta_{I} = n_{R}\cdot sen\theta_{R} \longrightarrow n_{I}\cdot \frac{2}{r} = 1\cdot \frac{3}{r} \longrightarrow n_{I} = 1,5\] Portanto a mostra é feita de resina.

Resposta: letra E.

Questão 37

Um aluno do curso de Cosméticos da FATEC trabalha em uma indústria farmacêutica fazendo aprimoramento de Filtros Solares Físicos e Químicos (FSF e FSQ, respectivamente). Para isso, ele estuda as radiações solares chamadas de UVA e UVB, montando um quadro esquemático.

Baseando-se nas informações apresentadas no quadro, é certo afirmar que
(A) a radiação UVA possui menor comprimento de onda e produz os mesmos efeitos que a UVB.
(B) as duas radiações não são igualmente penetrantes e não são refletidas por FSF.
(C) as duas radiações penetram as mesmas camadas da pele e são absorvidas por FSQ.
(D) a radiação UVA apresenta maior frequência e é mais penetrante que a UVB.
(E) a radiação UVB apresenta maior frequência e menor comprimento de onda que a UVA.

Solução:

Considerando que temos o mesmo espaço de tempo, a distância entre uma crista e um vale da radiação UVB é menor que da radiação UVA, portanto o comprimento de onda da radiação UVB é menor. Além disso, como a velocidade de propagação é constante, se o comprimento de onda da radiação UVB é menor, a frequência tem de ser maior que da radiação UVA.

Resposta: letra E.

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