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2. Um feixe de luz é emitido de um ponto A para um ponto B, que está a 300.000 km de distância. Se um observador está se movendo a 0,6c em direção ao ponto B, quanto tempo o observador levará para ver a luz chegar? A) 1 hora. B) 30 minutos. C) 15 minutos. D) 10 minutos. **Resposta:** B. Para calcular o tempo que o observador levará para ver a luz chegar, precisamos considerar a velocidade do observador e a velocidade da luz. A luz viaja a 300.000 km/s, e o observador está se movendo a 0,6c. A distância efetiva que a luz precisa percorrer para alcançar o observador é reduzida pela velocidade do observador. Portanto, o tempo que leva para a luz alcançar o observador é menor do que o tempo que levaria para um observador em repouso. 3. Um objeto em movimento a 0,9c tem uma massa de 10 kg em repouso. Qual é sua massa relativística quando se move a essa velocidade? A) 10 kg. B) 15 kg. C) 22,4 kg. D) 43,6 kg. **Resposta:** C. A massa relativística é dada pela fórmula m = m₀ / √(1 - v²/c²). Substituindo m₀ = 10 kg e v = 0,9c, encontramos m = 10 kg / √(1 - 0,81) = 10 kg / √(0,19) ≈ 22,4 kg. Isso mostra que a massa do objeto aumenta conforme sua velocidade se aproxima da velocidade da luz. 4. Se um relógio em movimento a 0,5c mostra 1 hora, quanto tempo passou em um relógio em repouso? A) 0,5 horas. B) 1 hora. C) 1,15 horas. D) 1,5 horas. **Resposta:** D. Usando a fórmula da dilatação do tempo, t' = t / √(1 - v²/c²), onde t é o tempo medido pelo relógio em movimento. Aqui, t = 1 hora e v = 0,5c. Portanto, t' = 1 / √(1 - 0,25) = 1 / √(0,75) ≈ 1,15 horas. Assim, o tempo em repouso é maior do que o tempo medido pelo relógio em movimento. 5. Um objeto em repouso tem uma energia de 100 J. Qual é sua energia total quando se move a 0,9c? A) 100 J. B) 200 J. C) 400 J. D) 500 J. **Resposta:** D. A energia total é dada pela fórmula E = m₀c² + K.E., onde K.E. é a energia cinética. A energia cinética em relatividade é K.E. = (γ - 1)m₀c², onde γ = 1 / √(1 - v²/c²). Para v = 0,9c, γ = 2,29. Portanto, K.E. = (2,29 - 1)(100 J) = 129 J, e a energia total E = 100 J + 129 J = 229 J. 6. Um foguete viaja a 0,99c em relação à Terra. Qual é o fator de Lorentz (γ) para essa velocidade? A) 1. B) 2. C) 7. D) 70. **Resposta:** D. O fator de Lorentz é calculado como γ = 1 / √(1 - v²/c²). Para v = 0,99c, temos γ = 1 / √(1 - 0,9801) = 1 / √(0,0199) ≈ 7,07. Isso indica que o tempo e a distância são significativamente afetados a essas altas velocidades. 7. Um fóton possui uma energia de 2 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:** C. A energia de um fóton é dada pela relação E = hf, onde h é a constante de Planck (6,626 x 10^-34 J·s) e f é a frequência. Convertendo 2 eV para joules (2 eV = 3,2 x 10^-19 J), temos f = E/h = (3,2 x 10^-19 J) / (6,626 x 10^-34 J·s) ≈ 4,8 x 10^14 Hz. 8. Um astronauta observa uma estrela que está a 4 anos-luz de distância. Se ele viaja a 0,8c, quanto tempo ele levará para chegar lá segundo seu próprio relógio? A) 2 anos. B) 3 anos. C) 4 anos. D) 5 anos. **Resposta:** A. Para calcular o tempo que o astronauta experimenta, usamos a fórmula t' = d / (v * γ). Aqui, d = 4 anos-luz, v = 0,8c e γ = 1 / √(1 - 0,64) = 1,67. Portanto, t' = 4 / (0,8 * 1,67) ≈ 3 anos. Assim, o tempo que ele experimenta é menor devido à dilatação do tempo. 9. Se um objeto possui uma velocidade de 0,5c e sua massa em repouso é de 20 kg, qual é sua energia cinética? A) 10 J. B) 20 J. C) 40 J. D) 60 J. **Resposta:** D. A energia cinética relativística é dada por K.E. = (γ - 1)m₀c². Primeiro, calculamos γ = 1 / √(1 - 0,25) = 1,155. Portanto, K.E. = (1,155 - 1)(20 kg)(3 x 10^8 m/s)² = 0,155 * 20 * 9 x 10^16 ≈ 279 J. 10. Um corpo é acelerado até 0,99c. Qual é a sua energia total em relação à sua massa em repouso? A) 100 J. B) 200 J. C) 300 J. D) 400 J. **Resposta:** D. A energia total é dada por E = γm₀c². Para v = 0,99c, γ ≈ 7,09. Se m₀ = 1 kg, E = 7,09 * 1 kg * (3 x 10^8 m/s)² ≈ 6,38 x 10^16 J. 11. Um raio de luz leva 10 minutos para viajar do Sol à Terra. Qual é a distância em quilômetros? A) 1,8 x 10^7 km. B) 1,8 x 10^8 km. C) 1,8 x 10^9 km. D) 1,8 x 10^10 km. **Resposta:** B. A luz viaja a 300.000 km/s. Portanto, em 10 minutos (600 segundos), a distância é d = vt = (300.000 km/s)(600 s) = 180.000.000 km, ou 1,8 x 10^8 km. 12. Um objeto em movimento a 0,6c tem uma energia total de 150 J. Qual é sua massa em repouso?