Prévia do material em texto
53. Um objeto em movimento a 0,7c tem uma massa de 15 kg. Qual é sua energia cinética
relativística?
A) 25 MJ
B) 30 MJ
C) 35 MJ
D) 40 MJ
**Resposta:** D) 40 MJ
**Explicação:** A energia cinética relativística é dada por \( K = (\gamma - 1)mc^2 \). Para
\( v = 0,7c \), \( \gamma \approx 1,4 \). Assim, \( K = (1,4 - 1)(15)(9 \times 10^{16}) \approx
40 \text{ MJ} \).
54. Um relógio em movimento a 0,5c marca 2 horas. Quanto tempo passou na Terra?
A) 2,5 horas
B) 3 horas
C) 3,5 horas
D) 4 horas
**Resposta:** C) 3,5 horas
**Explicação:** Usamos a dilatação do tempo com \( t' = t \gamma \). Para \( v = 0,5c \), \(
\gamma \approx 1,15 \). Assim, \( t' = 2 \times 1,15 \approx 2,3 \text{ horas} \).
55. Um objeto de 20 kg se move a 0,95c. Qual é sua energia total?
A) 250 MJ
B) 300 MJ
C) 400 MJ
D) 500 MJ
**Resposta:** C) 400 MJ
**Explicação:** A energia total é dada por \( E = \gamma mc^2 \). Para \( v = 0,95c \), \(
\gamma \approx 3,2 \). Assim, \( E = 3,2 \times 20 \times (9 \times 10^{16}) \approx 400
\text{ MJ} \).
56. Um objeto em movimento a 0,6c tem uma energia cinética de 30 MJ. Qual é sua massa
em repouso?
A) 3 kg
B) 4 kg
C) 5 kg
D) 6 kg
**Resposta:** B) 4 kg
**Explicação:** A energia cinética é dada por \( K = (\gamma - 1)mc^2 \). Para \( v = 0,6c \),
\( \gamma \approx 1,25 \). Assim, \( 30 = (1,25 - 1)m \cdot (9 \times 10^{16}) \), resolvendo
para m, encontramos \( m \approx 4 \text{ kg} \).
57. Um objeto de 15 kg se move a 0,9c. Qual é sua energia cinética relativística?
A) 50 MJ
B) 60 MJ
C) 70 MJ
D) 80 MJ
**Resposta:** C) 70 MJ
**Explicação:** A energia cinética relativística é dada por \( K = (\gamma - 1)mc^2 \). Para
\( v = 0,9c \), \( \gamma \approx 2,29 \). Assim, \( K = (2,29 - 1)(15)(9 \times 10^{16})
\approx 70 \text{ MJ} \).
58. Um feixe de luz é emitido de uma nave que viaja a 0,4c. Qual é a velocidade da luz em
relação a um observador na nave?
A) 0,4c
B) c
C) 1,4c
D) 0,6c
**Resposta:** B) c
**Explicação:** A velocidade da luz no vácuo é sempre c, independentemente da
velocidade da fonte. Portanto, o feixe de luz emitido da nave ainda se moverá a c em
relação a um observador na nave.
59. Um objeto em movimento a 0,5c tem uma energia total de 25 MJ. Qual é a sua massa
em repouso?
A) 2 kg
B) 3 kg
C) 4 kg
D) 5 kg
**Resposta:** C) 4 kg
**Explicação:** A energia total é dada por \( E = \gamma mc^2 \). Para \( v = 0,5c \), \(
\gamma \approx 1,15 \). Assim, \( 25 = 1,15 m \cdot (9 \times 10^{16}) \), resolvendo para
m, encontramos \( m \approx 4 \text{ kg} \).
60. Um objeto de 10 kg está se movendo a 0,8c. Qual é sua energia cinética relativística?
A) 20 MJ
B) 30 MJ
C) 40 MJ
D) 50 MJ
**Resposta:** C) 40 MJ
**Explicação:** A energia cinética relativística é dada por \( K = (\gamma - 1)mc^2 \). Para
\( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,67 \). Assim, \( K = (1,67 - 1)(10)(9 \times 10^{16})
\approx 40 \text{ MJ} \).
61. Um objeto em movimento a 0,7c tem uma massa de 12 kg. Qual é sua energia total?
A) 100 MJ
B) 150 MJ
C) 200 MJ
D) 250 MJ
**Resposta:** B) 150 MJ
**Explicação:** A energia total é dada por \( E = \gamma mc^2 \). Para \( v = 0,7c \), \(
\gamma \approx 1,4 \). Assim, \( E = 1,4 \times 12 \times (9 \times 10^{16}) \approx 150
\text{ MJ} \).
62. Um relógio em movimento a 0,9c marca 1 hora. Quanto tempo passou na Terra?
A) 1,5 horas
B) 2 horas
C) 2,5 horas
D) 3 horas
**Resposta:** B) 2 horas
**Explicação:** Usamos a dilatação do tempo com \( t' = t \gamma \). Para \( v = 0,9c \), \(
\gamma \approx 2,29 \). Assim, \( t' = 1 \times 2,29 \approx 2,29 \text{ horas} \).