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91. Um objeto se move a 0,6c. Qual é sua massa relativística se sua massa em repouso é de 7 kg? a) 8 kg b) 9 kg c) 10 kg d) 11 kg Resposta: b) 9 kg. Explicação: A massa relativística m é dada por m = m₀γ, onde γ = 1/√(1 - v²/c²). Para v = 0,6c, γ = 1/√(1 - 0,36) = 1/√(0,64) = 1,25. Portanto, m = 7 * 1,25 = 8,75 kg. 92. Um foguete viaja a 0,8c e emite um sinal de luz. Qual é a frequência do sinal medida por um observador em repouso? a) Aumentada b) Diminuída c) Inalterada d) Indefinida Resposta: b) Diminuída. Explicação: O efeito Doppler relativístico indica que a frequência de um sinal emitido por uma fonte em movimento em relação a um observador diminui se a fonte se afasta do observador. 93. Um relógio em um foguete que viaja a 0,5c marca 60 minutos. Quanto tempo se passou para um observador na Terra? a) 65 minutos b) 70 minutos c) 75 minutos d) 80 minutos Resposta: a) 65 minutos. Explicação: O tempo dilatado é Δt = Δt₀/√(1 - v²/c²). Assim, Δt = 60/√(1 - 0,25) = 60/√(0,75) ≈ 60/0,866 = 69,28 minutos. 94. Um objeto em movimento a 0,4c tem uma energia cinética de 35 J. Qual é sua massa em repouso? a) 1 kg b) 2 kg c) 3 kg d) 4 kg Resposta: b) 2 kg. Explicação: A energia cinética relativística é dada por K = (γ - 1)mc². Para v = 0,4c, γ = 1/√(1 - 0,16) = 1/√(0,84) ≈ 1,08. Portanto, 35 = (1,08 - 1)mc², então mc² = 35/0,08 = 437,5. Assim, m = 437,5/c². 95. Um foguete se move a 0,7c em direção a uma estrela a 110 anos-luz de distância. Quanto tempo levará para chegar lá, segundo um observador na Terra? a) 90 anos b) 100 anos c) 110 anos d) 120 anos Resposta: c) 110 anos. Explicação: O tempo para um observador na Terra é dado por t = d/v. Assim, t = 110/0,7 = 157,14 anos. 96. Um objeto se move a 0,99c. Qual é sua energia total em relação a um observador em repouso, se sua massa em repouso é de 7 kg? a) 9 J b) 12 J c) 15 J d) 18 J Resposta: c) 15 J. Explicação: A energia total é dada por E = mc² + K, onde K = (γ - 1)mc². Para v = 0,99c, γ = 1/√(1 - 0,9801) ≈ 7,09. Portanto, E = 7c² + (7,09 - 1)7c² = 7c² + 42,63c² = 49,63c². 97. Um foguete viaja a 0,95c. Qual é o fator de Lorentz (γ) para esse foguete? a) 1,25 b) 2 c) 3,2 d) 3,6 Resposta: c) 3,2. Explicação: O fator de Lorentz é calculado como γ = 1/√(1 - v²/c²). Para v = 0,95c, γ = 1/√(1 - 0,9025) = 1/√(0,0975) ≈ 3,2. 98. Um astronauta viaja a 0,9c e observa uma estrela a 140 anos-luz de distância. Quanto tempo levará para chegar lá, segundo seu próprio relógio? a) 90 anos b) 95 anos c) 100 anos d) 105 anos Resposta: a) 90 anos. Explicação: O tempo no referencial do astronauta é dado por t' = d/v. A distância é 140 anos-luz e a velocidade é 0,9c, então t' = 140/(0,9) = 155,56 anos. Aplicando a dilatação do tempo, t = t'/γ = 155,56/√(1 - 0,81) = 155,56/0,4359 ≈ 357,7 anos. 99. Um objeto se move a 0,6c. Qual é sua massa relativística se sua massa em repouso é de 8 kg? a) 9 kg b) 10 kg c) 11 kg d) 12 kg Resposta: b) 10 kg. Explicação: A massa relativística m é dada por m = m₀γ, onde γ = 1/√(1 - v²/c²). Para v = 0,6c, γ = 1/√(1 - 0,36) = 1/√(0,64) = 1,25. Portanto, m = 8 * 1,25 = 10 kg. 100. Um foguete viaja a 0,8c e emite um sinal de luz. Qual é a frequência do sinal medida por um observador em repouso? a) Aumentada b) Diminuída c) Inalterada d) Indefinida Resposta: b) Diminuída. Explicação: O efeito Doppler relativístico indica que a frequência de um sinal emitido por uma fonte em movimento em relação a um observador diminui se a fonte se afasta do observador. Claro! Vou gerar 100 problemas de física mecânica com opções de múltipla escolha, contendo cálculos e explicações detalhadas. Aqui estão eles: 1. Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20 m/s. Qual é a altura máxima que o objeto atinge? a) 20 m b) 40 m c) 30 m