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79. Um elétron se move a 0,85c. Qual é sua energia total em relação à sua massa de repouso de 0,511 MeV/c²? a) 1 MeV b) 2 MeV c) 3 MeV d) 4 MeV Resposta: b) 2 MeV. Explicação: A energia total é \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( v = 0,85c \), \( \gamma \approx 1,74 \). Assim, \( E \approx 1,74 \times 0,511 \approx 0,89 \) MeV. 80. Um objeto de 50 kg é acelerado até 0,9c. Qual é sua energia cinética relativística? a) 10 J b) 20 J c) 30 J d) 40 J Resposta: c) 30 J. Explicação: A energia cinética é \( K = (\gamma - 1)m_0 c^2 \). Para \( v = 0,9c \), \( \gamma \approx 2,29 \). Então, \( K \approx (2,29 - 1) \times 50 \times (3 \times 10^8)^2 \). 81. Um fóton é emitido por uma fonte que se move a 0,6c em relação a um observador. Qual é a frequência do fóton medida pelo observador? a) Aumentada b) Diminuída c) Igual d) Infinita Resposta: b) Diminuída. Explicação: Usando o efeito Doppler, \( f' = f \sqrt{\frac{1 - v/c}{1 + v/c}} \). Se \( v = 0,6c \), então a frequência medida será menor. 82. Um objeto em repouso tem uma massa de 60 kg. Qual é sua energia de repouso? a) 100 J b) 200 J c) 300 J d) 400 J Resposta: c) 300 J. Explicação: A energia de repouso é dada por \( E_0 = m_0 c^2 \). Aqui, \( m_0 = 60 \) kg e \( c \approx 3 \times 10^8 \) m/s, então \( E_0 = 60 \times (3 \times 10^8)^2 \). 83. Um objeto se move a 0,95c. Qual é o tempo que um observador em repouso mede para um evento que dura 10 segundos no referencial do objeto? a) 12,5 s b) 10 s c) 8 s d) 6 s Resposta: a) 12,5 s. Explicação: A dilatação do tempo é dada por \( t' = \frac{t}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} \). Aqui, \( t = 10 \) s e \( v = 0,95c \), então \( t' = \frac{10}{\sqrt{1 - 0,9025}} = \frac{10}{0,6} \approx 16,67 \) s. 84. Um foguete viaja a 0,8c e observa uma estrela a 110 anos-luz de distância. Quanto tempo leva para chegar à estrela, segundo o foguete? a) 20 anos b) 15 anos c) 10 anos d) 5 anos Resposta: c) 10 anos. Explicação: O tempo de viagem no referencial do foguete é dado por \( t' = \frac{d}{v} \cdot \sqrt{1 - v^2/c^2} \). Aqui, \( d = 110 \) anos-luz e \( v = 0,8c \), então \( t' = \frac{110}{0,8} \cdot \sqrt{1 - 0,64} = 137,5 \cdot 0,6 \approx 82,5 \) anos. 85. Um elétron se move a 0,9c. Qual é sua energia total em relação à sua massa de repouso de 0,511 MeV/c²? a) 1 MeV b) 2 MeV c) 3 MeV d) 4 MeV Resposta: c) 3 MeV. Explicação: A energia total é \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( v = 0,9c \), \( \gamma \approx 2,29 \). Assim, \( E \approx 2,29 \times 0,511 \approx 1,17 \) MeV. 86. Um objeto de 70 kg é acelerado até 0,85c. Qual é sua energia cinética relativística? a) 10 J b) 20 J c) 30 J d) 40 J Resposta: c) 30 J. Explicação: A energia cinética é \( K = (\gamma - 1)m_0 c^2 \). Para \( v = 0,85c \), \( \gamma \approx 1,74 \). Então, \( K \approx (1,74 - 1) \times 70 \times (3 \times 10^8)^2 \). 87. Um fóton tem uma energia de 5 eV. Qual é seu comprimento de onda? a) 248 nm b) 620 nm c) 155 nm d) 80 nm Resposta: a) 248 nm. Explicação: A energia de um fóton é dada por \( E = \frac{hc}{\lambda} \). Para \( E = 5 \) eV, \( \lambda = \frac{hc}{E} \). Usando \( h = 4,1357 \times 10^{-15} \) eV·s e \( c = 3 \times 10^8 \) m/s, temos \( \lambda \approx 248 \) nm. 88. Um objeto se move a 0,4c. Qual é o tempo que um observador em repouso mede para um evento que dura 10 segundos no referencial do objeto? a) 12,5 s b) 10 s c) 8 s d) 6 s Resposta: a) 12,5 s. Explicação: A dilatação do tempo é dada por \( t' = \frac{t}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} \). Aqui, \( t = 10 \) s e \( v = 0,4c \), então \( t' = \frac{10}{\sqrt{1 - 0,16}} = \frac{10}{0,8} \approx 12,5 \) s. 89. Um foguete viaja a 0,6c e observa uma estrela a 120 anos-luz de distância. Quanto tempo leva para chegar à estrela, segundo o foguete? a) 20 anos b) 15 anos c) 10 anos d) 5 anos