prova I quantica

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1Em 1905, com apenas 26 anos de idade, Albert Einstein publicou vários trabalhos, entre os quais a Teoria da Relatividade Especial ou Restrita, que permitiu explicar vários fatos que ainda não haviam sido esclarecidos. A teoria da Relatividade Especial, proposta por Einstein, baseia-se em dois postulados. Com relação aos postulados, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) No vácuo, a velocidade da luz depende do movimento da fonte de luz e tem igual valor em todas as direções.
(    ) Na natureza, não podem ocorrer interações de velocidades superiores à velocidade da luz.
(    ) A luz tem velocidade invariante igual a c em relação a qualquer sistema de coordenadas inercial.
(    ) A velocidade da luz no vácuo é a mesma para todos os observadores em referenciais inerciais.
(    ) As leis da física mudam quando se muda o referencial inercial.  
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - F - V - V.
B
F - V - V - F - V.
C
F - V - V - V - F.
D
V - V - F - V - V.
2Nos dias atuais, há um sistema de navegação de alta precisão que depende de satélites artificiais em órbita em torno da Terra. Para que não haja erros significativos nas posições fornecidas por esses satélites, é necessário corrigir relativisticamente o intervalo de tempo medido pelo relógio a bordo de cada um desses satélites. A Teoria da Relatividade Especial prevê que, se não for feito esse tipo de correção, um relógio a bordo não marcará o mesmo intervalo de tempo que outro relógio em repouso na superfície da Terra, mesmo sabendo-se que ambos os relógios estão sempre em perfeitas condições de funcionamento e foram sincronizados antes de o satélite ser lançado. Se não for feita a correção relativística para o tempo medido pelo relógio de bordo:
A
Ele atrasará em relação ao relógio em Terra durante metade de sua órbita e se adiantará durante a metade da outra órbita.
B
Ele ficará cada vez mais adiantado em relação ao relógio em Terra.
C
Ele ficará cada vez mais atrasado em relação ao relógio em Terra.
D
Ele se adiantará em relação ao relógio em Terra enquanto ele for acelerado em relação à Terra.
3Um astrônomo observou uma galáxia A movendo-se em relação ao seu referencial (referencial terrestre). Com qual velocidade e em qual sentido deve estar se movendo a galáxia A se um observador na Terra observar uma linha do espectro de absorção de um átomo que ele sabe ter comprimento de onda 550 nm ("verde") deslocada para 450 nm ("azul")?
A
0,271 c.
B
0,365 c.
C
0,254 c.
D
0,198 c.
4Hoje sabe-se que a luz tem velocidade de aproximadamente 3000000 km/s, que é uma velocidade muito grande, porém finita. A teoria moderna que admite a velocidade da luz constante em qualquer referencial e, portanto, torna elásticas as dimensões do espaço e do tempo é:
A
O princípio de Heisenberg.
B
A teoria da dualidade onda-partícula.
C
A teoria da relatividade.
D
A teoria atômica de Bohr.
5A Teoria da Relatividade Restrita, formulada por Albert Einstein em 1905, mantém toda a concepção do espaço homogêneo e isotrópico, que implica na não existência de posições ou orientações espaciais privilegiadas, e a arbitrariedade na escolha da origem do tempo e a consequente equivalência de todos os referenciais inerciais. Para tato, a teoria da Relatividade Restrita baseia-se em dois postulados. De acordo com os postulados, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) As leis, que governam as mudanças de estado para quaisquer sistemas físicos, são variantes em quaisquer sistemas de coordenadas inerciais.
(    ) A velocidade da luz é constante para qualquer observador e dependente de qualquer movimento da fonte ou do observador.
(    ) A velocidade da luz, num certo meio, é invariante para qualquer sistema de coordenadas inerciais.
(    ) A velocidade da luz no vácuo é superior a 3 x 108 m/s.
(    ) O interferômetro de Michelson-Morley não permite verificar a invariância da velocidade da luz em diferentes referenciais.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - V - F - F.
B
F - V - F - V - V.
C
V - F - V - V - F.
D
F - V - V - F - F.
6A Teoria da Relatividade Restrita ou Teoria Especial da Relatividade, publicada pela primeira vez por Albert Einstein em 1905, descreve a física do movimento na ausência de campos gravitacionais, sendo então, a teoria da Relatividade Restrita baseada em dois postulados. Sobre a relação dos postulados, analise as afirmativas a seguir:
I- As leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais.
II- A velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor em todos os referenciais inerciais.
III- A velocidade da luz depende da velocidade relativa entre a fonte e o observador.
IV- A velocidade da luz no vácuo varia de acordo com o sistema de referência inercial adotado.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
As afirmativas I e II estão corretas.
B
Somente a afirmativa IV está correta.
C
As afirmativas I, II e IV estão corretas.
D
Somente a afirmativa III está correta.
7Considere duas partículas provenientes do LHC que foram aceleradas em sentidos opostos para se chocar. Uma dessas partículas, medidas no laboratório, é de 0,75 c, e a velocidade relativa entre as partículas é de 0,90 c. Qual o módulo da velocidade da outra partícula medida no laboratório?
A
0,365 c.
B
0,624 c.
C
0,461 c.
D
0,523 c.
8Em 2015 foi celebrado o centenário da divulgação da Relatividade Geral, de Albert Einstein, que generalizou a teoria da Relatividade Restrita do ano de 1905. Na publicação de 1915, Einstein expôs que espaço, tempo, massa e gravidade estão intimamente ligados. Segundo a teoria da Relatividade, o tempo passa mais lentamente quando um corpo se move com velocidade elevada, do que quando ele está parado. De acordo com esse preceito, por exemplo, os relógios internos dos satélites artificiais de posicionamento devem ser constantemente corrigidos. Sobre essas teorias, analise as sentenças a seguir:
I- Quanto mais rápido um corpo se move, menor é a velocidade da passagem do tempo.
II- O relógio interno do satélite de GPS se não fosse corrigido acumularia um erro na localização do ponto procurado.
III- Se um irmão gêmeo viajasse com velocidade muito alta e o outro permanecesse em repouso, aquele viajante encontraria o irmão mais jovem do que ele.
IV- Para compensar o efeito da Relatividade, um relógio de um astronauta deve ser adiantado, quando voltar à Terra.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença III está correta.
B
As sentenças I, II e IV estão corretas.
C
Somente a sentença I está correta.
D
As sentenças II e III estão corretas.
9Ao observar um luz emitida por um corpo luminoso distante, um astrônomo identifica que um conjunto de chamadas raias espectrais tem seus comprimentos de onda dobrados em relação ao que se mede no referencial terrestre. Qual velocidade relativa entre os corpos? Esse corpo luminoso está se afastando ou se aproximando da Terra?
A
0,5c, a estrela se afasta.
B
0,6c, a estrela se afasta.
C
0,5c, a estrela se aproxima.
D
0,6c, a estrela se aproxima.
10O conceito de éter surgiu na Grécia Antiga, significando uma espécie de fluido sutil e rarefeito que preenchia o espaço e envolvia a Terra. Esse conceito evoluiu para representar um referencial privilegiado, a partir do qual se poderia descrever toda a Física, inclusive seria o meio material no qual se propagariam as ondas eletromagnéticas (a luz). No entanto, as experiências de Michaelson-Morley, realizadas em 1887, mostraram a inconsistência desse conceito, uma vez que seus resultados implicavam que ou a Terra estava sempre estacionária em relação ao éter ou a noção de que o éter representava um sistema de referência absoluto era errônea, devendo, portanto, ser rejeitada. As inconsistências do conceito de éter levaram Einstein a elaborar a teoria de que a velocidade da luz:
A
É constante e dependente do observador, porém independente de qualquer movimento relativo da fonte.
B
É constante para qualquer observador e dependente de qualquer movimento da fonte ou do observador.
CÉ constante e independente do observador, porém dependente de qualquer movimento relativo da fonte.
D
É constante para qualquer observador e independente de qualquer movimento da fonte ou do observador.