Teste 01_ Revisão da tentativa

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14/04/2022 10:34 Teste 01: Revisão da tentativa
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PAINEL > MINHAS TURMAS > 2022_1 - FUNDAMENTOS DA TEORIA DA RELATIVIDADE - TZ1
> 07/04/22 - DEFORMAÇÕES DO ESPAÇO E DO TEMPO > TESTE 01
Iniciado em quinta, 14 Abr 2022, 08:48
Estado Finalizada
Concluída em quinta, 14 Abr 2022, 10:33
Tempo
empregado
1 hora 44 minutos
Notas 4,90/11,00
Avaliar 4,45 de um máximo de 10,00(45%)
Questão 1
Completo
Atingiu 0,30 de 1,00
 Marque as afirmativas verdadeiras. 
Escolha uma ou mais:
Os resultados das experiências de Michelson & Morley com o
interferômetro mostraram problemas com a teoria que supunha ser a
luz uma onda propagando no éter luminífero. 
As experiências de Michelson & Morley com o
interferômetro foram incapazes de detectar o hipotético
“vento de éter”.
A teoria eletromagnética de Maxwell não necessitou de correções, em decorrência do surgimento da Relatividade Especial de Einstein
em 1905. 
Em uma mudança de referencial, tanto a teoria
eletromagnética de Maxwell quanto a mecânica
newtoniana seguem a transformação de Galileu,
enquanto a Relatividade Especial segue a transformação
de Lorentz. 
Tanto o eletromagnetismo de Maxwell, quanto a Relatividade Especial
seguem a transformação de Lorentz. Historicamente, Lorentz tirou essa
transformação das equações de Maxwell.
As leis físicas não permitem distinguir um referencial inercial de outro referencial inercial. 
A velocidade é uma grandeza relativa, pois devemos especificar em qual
referencial ela está sendo medida. A exceção é a velocidade da luz no vácuo,
que é absoluta, não havendo a necessidade de se especificar o observador. 
Essa frase relaciona-se diretamente ao 2º postulado,
sobre a constância da velocidade da luz.
A Relatividade Especial (ou Restrita) não permite que se estude o
movimento acelerado de uma partícula, pois o referencial da partícula
não é inercial. 
Desde que o observador esteja em um referencial inercial,
ele pode aplicar a teoria para estudar qualquer movimento.
A teoria da Relatividade Especial só se aplica a objetos com velocidades comparáveis à velocidade da luz, não valendo no nosso
cotidiano, que obedece às leis de Newton. 
Sua resposta está parcialmente correta.
Você selecionou corretamente 2.

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Questão 2
Completo
Atingiu 0,60 de 1,00
Marque as afirmativas verdadeiras. 
Escolha uma ou mais:
Na contração de Lorentz-FitzGerald todas as dimensões de um objeto em movimento aparentam estar igualmente contraídas. 
Se astronautas numa estação espacial observarem uma nave passar
em alta velocidade acharão que o tempo para os tripulantes da nave
passa mais devagar. Consequentemente os tripulantes da nave
observarão os relógios na estação espacial caminhando mais
rapidamente. 
Pelo primeiro postulado, do ponto de vista da nave, os relógios
da estação espacial também estarão caminhando mais
lentamente.
Considere um evento A em que uma nave saia da
Terra e um evento B onde chegue em Proxima
Centauri, uma estrela distante  4,3 anos-luz. 
Suponha que a duração da viagem seja de  5
anos,  medidos pelos relógios terrestres. Esse
lapso de tempo de  5 anos  entre os eventos A e B
não pode ser considerado um tempo próprio,
ainda que seja medido por um relógio na Terra. 
O lapso de tempo de  5 anos  entre os eventos A e B não pode ser considerado
um tempo próprio porque no referencial da Terra os eventos A e B não acontecem
em um mesmo ponto. Apenas no referencial da nave isso ocorre.
A composição de velocidades dada por  v = (u + v’)/(1 + uv’/c )  só vale para velocidades próximas ou iguais à velocidade da luz. Caso
contrário devemos usar a expressão  v = u + v’  da física newtoniana. 
Um observador vê uma nave com velocidade  0,5 c  e esta lança para frente uma sonda com velocidade  0,4 c,  relativa à nave. Para o
observador, a velocidade da sonda será igual a  0,9 c,  pois esta ainda não ultrapassou a barreira da velocidade da luz no vácuo. 
Mesmo que tivéssemos naves capazes atingirem em um curto lapso de tempo velocidades próximas da velocidade da luz, a Relatividade
Especial impediria, por exemplo, aos cosmonautas atingirem a galáxia de Andrômeda durante seu tempo de vida (menor que um
século). Isso porque, como Andrômeda fica a  2´10 anos-luz  de distância, seria necessária uma nave mais rápida que a luz. 
No chamado “paradoxo dos gêmeos” um dos irmãos embarca numa
nave extremamente veloz e faz uma viagem de ida e volta até uma
estrela distante. O gêmeo que ficou na Terra acha que seu irmão
envelhece mais lentamente pelo fato de estar viajando em alta
velocidade. Como também podemos aplicar a Relatividade Especial ao
gêmeo da nave e concluir a mesma coisa a respeito de seu irmão na
Terra, temos um paradoxo. 
Não podemos aplicar a Relatividade Especial ao referencial
da nave, pois esse, ao sofrer acelerações, não é inercial.
Ao utilizarmos um pulso de luz para sincronizar vários relógios
em pontos distintos de um mesmo referencial inercial, é
necessário considerar o tempo de retardo que a luz demora até
chegar em cada um dos relógios. 
No processo de sincronização dos relógios é necessário conhecer
suas distâncias ao relógio de referência, a fim de descontar o
tempo de retardo.
A dilatação do tempo observada em um relógio distante em movimento é mera decorrência do tempo que a luz demora para levar a
informação até o observador. 
Se dois eventos são simultâneos em um determinado referencial inercial, então serão simultâneos para quaisquer outros referenciais
inerciais. 
2
6 
Sua resposta está parcialmente correta.
Você selecionou muitas opções.

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Questão 3
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
A figura mostra as trajetórias de três partículas em um diagrama de espaço-tempo, do ponto de vista do referencial inercial  S.  Os
referenciais de cada uma dessas partículas são denominados como  S,  S’  ou  S”  e estão indicados ao lado das respectivas trajetórias das
partículas.
O diagrama mostra que a partícula do referencial  S’  sofre, juntamente com seu referencial, uma inversão de velocidade no evento  E.  A
partícula do referencial  S”  desloca-se, juntamente com seu referencial, no sentido negativo do eixo  x.
Analise as afirmativas abaixo a respeito da possibilidade de se estudar o movimento das três partículas sob o ponto de vista dos vários
referenciais.
a)    No caso de se utilizar o ponto de vista do referencial  S,  a Relatividade Especial permite estudar o comportamento de todas as três
partículas.
b)    No caso de se utilizar o ponto de vista do referencial  S,  a Relatividade Especial não permite que se estude o comportamento da
partícula de  S’.
c)     No caso de se utilizar o ponto de vista do referencial  S’,  não é possível estudar o comportamento das outras duas partículas no âmbito
da Relatividade Especial.
Escolha uma opção:
Apenas a afirmativa da letra (a) é verdadeira. 
A Relatividade Especial não pode ser utilizada em um referencial acelerado.
Quando utilizada num referencial inercial, a Relatividade Especial permite
que se estude um movimento acelerado.
Apenas a afirmativa da letra (b) é verdadeira.
Apenas a afirmativa da letra (c) é verdadeira.
As afirmativas das letras (a) e (c)  são verdadeiras.
As afirmativas das letras (b) e (c)  são verdadeiras.
Sua resposta está incorreta.

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Questão 4
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
Questão 5
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
Uma nave de comprimento próprioL   vai de encontro a um meteoro em trajetória paralela, sem colidir. Considere dois eventos,  A  e  B, 
como sendo respectivamente a passagem do meteoro pela proa da nave e pela sua popa. Esses eventos são observados a partir de um
referencial  S,  em que a nave tem uma velocidade  u  e o meteoro uma velocidade contrária  v.  Considere também nesse problema o ponto
de vista do referencial  S’,  da nave, como mostrado na figura.
Em qual dos referenciais o lapso de tempo entre os eventos  A  e  B  é um tempo próprio? Marque a resposta correta.
Escolha uma opção:
O tempo próprio entre os dois eventos acontece no referencial  S. 
O tempo próprio entre os dois eventos acontece no referencial  S'. 
Nesse referencial os dois eventos não acontecem no
mesmo ponto. Temos aí um tempo aparente entre os
eventos.
Nenhuma das respostas anteriores. 
0
Sua resposta está incorreta.
A velocidade de uma partícula vale  v = 6 cm/s .  Utilize a expansão binomial e marque a alternativa que melhor expressa o valor de  - 1. 
Escolha uma opção:
0
2×10 
4×10 
2×10 
1
γ
-20
-20
-10
Sua resposta está incorreta.

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Questão 6
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
Questão 7
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
O fator de Lorentz de uma partícula vale  = 5×10 .  Utilize a expansão binomial e marque a alternativa que melhor expressa o valor de   1-
. 
Escolha uma opção:
0
2×10 
4×10 
2×10 
1
γ 10
β
-22
-22
-11
Sua resposta está incorreta.
A energia relativística de uma partícula de massa  m  é dada, em termos do módulo de seu momento linear  p,  pela expressão:  E = (m c +
c p ) .  Utilize a expansão binomial para calcular a expressão aproximada da energia da partícula nos casos onde  p << mc  e onde  p >>
mc.  Marque a afirmativa correta abaixo.
Escolha uma opção:
Para  p << mc,  temos  E mc + p /m  e para  p >> mc,  temos  E   cp + mc . 
Para  p << mc,  temos  E mc + p /(2 m)  e para  p >> mc,  temos  E   cp + mc . 
Para  p << mc,  temos  E   mc + p /m  e para  p >> mc,  temos  E   cp + m c /p. 
Para  p << mc,  temos  E   mc + p /(2 m)  e para  p >> mc,  temos  E   cp + m c /(2 p). 
Para  p << mc,  temos  E   mc + p /(m c)  e para  p >> mc,  temos  E   cp + m c /p . 
Para  p << mc,  temos  E   mc + p /(2 m c)  e para  p >> mc,  temos  E   cp + m c /(2 p ).
2 4
2 2 1/2
≈ 2 2 ≈ 2
≈ 2 2 ≈ 2
≈ 2 2 ≈ 2 3
≈ 2 2 ≈ 2 3
≈ 2 3 2 ≈ 3 4 2
≈ 2 3 2 ≈ 3 4 2
Sua resposta está correta.
cp << mc         E = mc (1 + p /m c ) mc (1 + p /2m c )
cp >> mc         E = cp (1 + m c /p ) cp (1 + m c /2p )
2 ⇒ 2 2 2 2 1/2 ≈ 2 2 2 2
2 ⇒ 2 2 2 1/2 ≈ 2 2 2

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Questão 8
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
Do ponto de vista do referencial de um observador externo, uma nave alienígena, uma sonda e um asteróide movimentam-se com as
velocidades representadas na figura.
Marque a resposta que melhor representa o módulo da velocidade do asteróide em relação à nave.
Escolha uma opção:
35c/13 
7c/5 
6c/5 
c 
35c/37 
15c/17 
5c/13 
c/5 
5c/37 
0 
Sua resposta está correta.

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Questão 9
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
Do ponto de vista do referencial de um observador externo, uma nave alienígena, uma sonda e um asteróide movimentam-se com as
velocidades representadas na figura.
Marque a resposta que melhor representa o módulo da velocidade do asteróide em relação à sonda.
Escolha uma opção:
35c/13 
7c/5 
6c/5 
c 
35c/37 
15c/17 
5c/13 
c/5 
5c/37 
0 
Sua resposta está correta.

14/04/2022 10:34 Teste 01: Revisão da tentativa
https://virtual.ufmg.br/20221/mod/quiz/review.php?attempt=21234&cmid=51079 8/9
Questão 10
Completo
Atingiu 1,00 de 1,00
Altair é a estrela mais brilhante da constelação da Águia e encontra-se a uma distância de  16 ano-luz.  Suponha uma jornada até esse
sistema estelar realizada pela tripulação de uma nave espacial capaz de enormes acelerações. Num curto lapso de tempo a nave atingiria a
velocidade de  0,995 c  que seria mantida durante praticamente toda a viagem e, depois de uma rápida desaceleração, chegaria ao seu
destino.
Os itens abaixo dizem respeito à duração da viagem de ida até Altair, tanto para a equipe que ficou na Terra  ( t )  quanto para a
tripulação da nave ( representada por ( t ).
Marque o item que melhor representa a duração da viagem de ida, do ponto de vista da Relatividade Especial.
Escolha uma opção:
t   1,6 ano  e  t   1,6 ano. 
t    1,6 ano  e  t    16 ano. 
t    16 ano  e  t    1,6 ano. 
t    16 ano  e  t    16 ano. 
t   1,6 ano  e pela Relatividade Especial não se pode calcular  t . 
t   16 ano  e pela Relatividade Especial não se pode calcular  t . 
Nenhuma das respostas anteriores. 
Δ Terra
Δ nave
Δ Terra ≈ Δ nave ≈
Δ Terra ≈ Δ nave ≈
Δ Terra ≈ Δ nave ≈
Δ Terra ≈ Δ nave ≈
Δ Terra ≈ Δ nave
Δ Terra ≈ Δ nave
Sua resposta está correta.

14/04/2022 10:34 Teste 01: Revisão da tentativa
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Questão 11
Completo
Atingiu 0,00 de 1,00
Altair é a estrela mais brilhante da constelação da Águia e encontra-se a uma distância de  16 ano-luz.  Suponha uma jornada até esse
sistema estelar realizada pela tripulação de uma nave espacial capaz de enormes acelerações. Num curto lapso de tempo a nave atingiria a
velocidade de  0,995 c ,  que seria mantida durante praticamente toda a viagem e, depois de uma rápida desaceleração, chegaria ao seu
destino.
Considere nessa questão uma jornada de ida e volta, com uma breve estadia pesquisando o sistema estelar de Altair. Os itens abaixo são
afirmativas interpretando as previsões da Relatividade Especial para essa viagem.
 
a)    A Relatividade Especial mostra que na realidade, durante a viagem de ida e volta, a tripulação da nave envelhece menos que a equipe de
terra.
b)   Da mesma maneira que prevê que a tripulação da nave envelhece menos, podemos também aplicar a Relatividade Especial (ou Restrita)
ao referencial da nave e chegar à conclusão oposta, ou seja, do ponto de vista da tripulação, são os relógios da Terra que estariam se
atrasando e consequentemente seus habitantes terão envelhecido menos quando do retorno da nave. A essas conclusões contraditórias da
Relatividade Especial se dá o nome de “paradoxo dos gêmeos”.
c)    A Relatividade Especial nos leva à conclusão de que a dilatação do tempo é um efeito aparente, pois, na realidade, tanto a equipe de
terra quanto a tripulação da nave sofrerão o mesmo envelhecimento, contado da partida da nave até o reencontro na Terra.
 
Marque o item abaixo correspondente à resposta correta.
Escolha uma opção:
Apenas a afirmativa (a) é verdadeira. 
Apenas a afirmativa (b) é verdadeira.
Apenas a afirmativa (c) é verdadeira.
As afirmativas (a) e (b) são verdadeiras.
As afirmativas (a) e (c) são verdadeiras.
As afirmativas (b) e (c) são verdadeiras.
Todas as afirmativas são verdadeiras. Não se pode aplicar a Relatividade Especial a um
referencial acelerado. A dilatação do tempo realmente
acontece.
Sua resposta está incorreta.
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Transformação de Lorentz (1) - Dedução ►

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