Prévia do material em texto
**Resposta:** B. A energia total é E = γm₀c². Para v = 0,6c, γ = 1,25. Portanto, 350 J = 1,25m₀(9 x 10^16 J), resolvendo para m₀, encontramos m₀ ≈ 2,44 kg. 57. Um viajante no espaço a 0,9c observa um relógio na Terra que marca 20 minutos. Quanto tempo passou para ele? A) 10 minutos. B) 12 minutos. C) 15 minutos. D) 20 minutos. **Resposta:** A. Usando a dilatação do tempo, t' = t / √(1 - v²/c²). Portanto, t' = 20 / √(1 - 0,81) = 20 / 0,43589 ≈ 45,9 minutos. 58. Um corpo em movimento a 0,5c possui uma energia de 400 J. Qual é sua massa em repouso? A) 1 kg. B) 2 kg. C) 3 kg. D) 4 kg. **Resposta:** C. A energia total é E = γm₀c². Para v = 0,5c, γ = 1,15. Portanto, 400 J = 1,15m₀(9 x 10^16 J), resolvendo para m₀, encontramos m₀ ≈ 4,77 kg. 59. Um viajante a 0,8c observa uma estrela a 50 anos-luz de distância. Quanto tempo levará para chegar lá segundo seu próprio relógio? A) 30 anos. B) 35 anos. C) 40 anos. D) 50 anos. **Resposta:** B. O tempo que ele experimenta é t' = d / (v * γ). Aqui, d = 50 anos-luz, v = 0,8c e γ = 1,67. Portanto, t' = 50 / (0,8 * 1,67) = 50 / 1,34 ≈ 37,31 anos. 60. Um corpo em movimento a 0,9c tem uma massa em repouso de 5 kg. Qual é sua energia total? A) 100 J. B) 200 J. C) 300 J. D) 400 J. **Resposta:** C. A energia total é E = γm₀c². Para v = 0,9c, γ = 2,29. Portanto, E = (2,29)(5 kg)(9 x 10^16 J) = 1,03 x 10^17 J. 61. Um fóton se move a 300.000 km/s. Se sua energia é de 8 eV, qual é seu comprimento de onda? A) 1,24 x 10^-6 m. B) 1,24 x 10^-7 m. C) 1,24 x 10^-8 m. D) 1,24 x 10^-9 m. **Resposta:** B. A relação entre energia e comprimento de onda é dada por E = hc/λ. Convertendo 8 eV para joules (8 eV = 1,28 x 10^-18 J), temos λ = hc/E = (6,626 x 10^-34 J·s)(3 x 10^8 m/s) / (1,28 x 10^-18 J) ≈ 1,55 x 10^-7 m. 62. Um viajante no espaço a 0,5c observa um evento que dura 9 segundos em sua nave. Quanto tempo passou na Terra? A) 6 segundos. B) 7 segundos. C) 8 segundos. D) 9 segundos. **Resposta:** C. Usando a dilatação do tempo, t = t' / √(1 - v²/c²). Portanto, t = 9 / √(1 - 0,25) = 9 / 0,866 = 10,4 segundos. 63. Um corpo em movimento a 0,8c tem uma massa em repouso de 8 kg. Qual é sua massa relativística? A) 8 kg. B) 10 kg. C) 12 kg. D) 15 kg. **Resposta:** B. A massa relativística é dada por m = m₀ / √(1 - v²/c²). Para v = 0,8c, γ = 1,67. Portanto, m = 8 kg * 1,67 ≈ 13,36 kg. 64. Um fóton possui uma energia de 9 eV. Qual é sua frequência? A) 1,2 x 10^14 Hz. B) 3,2 x 10^14 Hz. C) 4,0 x 10^14 Hz. D) 6,4 x 10^14 Hz. **Resposta:** D. A energia de um fóton é dada por E = hf. Convertendo 9 eV para joules (9 eV = 1,44 x 10^-18 J), temos f = E/h = (1,44 x 10^-18 J) / (6,626 x 10^-34 J·s) ≈ 2,17 x 10^15 Hz. 65. Se um objeto em movimento a 0,6c tem uma energia total de 450 J, qual é sua massa em repouso? A) 1 kg. B) 2 kg. C) 3 kg. D) 4 kg. **Resposta:** B. A energia total é E = γm₀c². Para v = 0,6c, γ = 1,25. Portanto, 450 J = 1,25m₀(9 x 10^16 J), resolvendo para m₀, encontramos m₀ ≈ 4,00 kg. 66. Um viajante no espaço a 0,9c observa um relógio na Terra que marca 25 minutos. Quanto tempo passou para ele? A) 10 minutos. B) 12 minutos. C) 15 minutos. D) 20 minutos. **Resposta:** A. Usando a dilatação do tempo, t' = t / √(1 - v²/c²). Portanto, t' = 25 / √(1 - 0,81) = 25 / 0,43589 ≈ 57,4 minutos. 67. Um corpo em movimento a 0,5c possui uma energia de 500 J. Qual é sua massa em repouso? A) 1 kg. B) 2 kg. C) 3 kg. D) 4 kg. **Resposta:** C. A energia total é E = γm₀c². Para v = 0,5c, γ = 1,15. Portanto, 500 J = 1,15m₀(9 x 10^16 J), resolvendo para m₀, encontramos m₀ ≈ 5,05 kg.