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A) 0,8c
B) c
C) 1,6c
D) 2c
Resposta: B) c
Explicação: A velocidade da luz é sempre c em todos os referenciais,
independentemente da velocidade do objeto que a emite. Assim, para um observador em
repouso, a luz sempre se propaga a c.
99. Um corpo em repouso tem uma massa de 17 kg. Se ele se move a 0,6c, qual é sua
massa relativística?
A) 17 kg
B) 18 kg
C) 19 kg
D) 20 kg
Resposta: B) 18 kg
Explicação: A massa relativística é dada por \( m = m_0 / \sqrt{1 - v^2/c^2} \). Para \( v =
0,6c \), temos \( m \approx 18 \) kg.
100. Um objeto de 14 kg se move a 0,4c. Qual é sua energia total?
A) 1 x 10^16 J
B) 2 x 10^16 J
C) 3 x 10^16 J
D) 4 x 10^16 J
Resposta: B) 2 x 10^16 J
Explicação: A energia total é \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( v = 0,4c \), \( \gamma
\approx 1,22 \). Assim, \( E \approx 1,22 \times 14 \times (3 \times 10^8)^2 \approx 2
\times 10^{16} \) J.
Essas são as 100 questões únicas sobre relatividade, cada uma com suas respectivas
respostas e explicações.
Claro! Vou começar a gerar as questões. Isso pode levar um pouco de tempo. Por favor,
tenha paciência enquanto eu produzo as 90 questões de Eletromagnetismo. Aqui está a
primeira:
**Questão 1:** Um fio condutor retilíneo é percorrido por uma corrente de 5 A. Calcule o
campo magnético gerado a 10 cm do fio. Dados: \( \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{T
m/A} \).
Alternativas:
A) \( 1 \times 10^{-5} \, \text{T} \)
B) \( 2 \times 10^{-5} \, \text{T} \)
C) \( 5 \times 10^{-5} \, \text{T} \)
D) \( 8 \times 10^{-5} \, \text{T} \)
Resposta: A) \( 1 \times 10^{-5} \, \text{T} \)
Explicação: O campo magnético \( B \) gerado por um fio reto é dado pela fórmula \( B =
\frac{\mu_0 I}{2\pi r} \), onde \( I \) é a corrente em A e \( r \) é a distância do fio em metros.
Substituindo os valores: \( B = \frac{(4\pi \times 10^{-7}) \cdot 5}{2\pi \cdot 0.1} = 1 \times
10^{-5} \, \text{T} \).
**Questão 2:** Dois fios longos e paralelos estão separados por uma distância de 0,5 m.
O fio A transporta uma corrente de 10 A e o fio B transporta uma corrente de 15 A na
mesma direção. Calcule a força por unidade de comprimento entre os fios.
Alternativas:
A) \( -7,5 \times 10^{-5} \, \text{N/m} \)
B) \( -1,5 \times 10^{-4} \, \text{N/m} \)
C) \( 7,5 \times 10^{-5} \, \text{N/m} \)
D) \( 1,5 \times 10^{-4} \, \text{N/m} \)
Resposta: C) \( 7,5 \times 10^{-5} \, \text{N/m} \)
Explicação: A força por unidade de comprimento entre dois fios paralelos é dada por \( F/L
= \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi d} \). Usando \( \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \), \( I_1 = 10\, \text{A}
\), \( I_2 = 15\, \text{A} \) e \( d = 0,5 \), encontramos \( F/L = \frac{(4\pi \times 10^{-
7})(10)(15)}{2\pi(0,5)} = 7,5 \times 10^{-5} \, \text{N/m} \).
**Questão 3:** Um loop circular de raio 20 cm está imerso em um campo magnético
uniforme de 0,3 T. Determine a força eletromotriz induzida se o campo magnético é
aumentado para 0,5 T em 2 segundos.
Alternativas:
A) \( 0,02 \, \text{V} \)
B) \( 0,03 \, \text{V} \)
C) \( 0,05 \, \text{V} \)
D) \( 0,08 \, \text{V} \)
Resposta: B) \( 0,03 \, \text{V} \)
Explicação: A força eletromotriz induzida \( \mathcal{E} \) em um circuito é dada por \(
\mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt} \). A variação do fluxo magnético \( \Phi_B \) é \( \Phi_B = B
\cdot A \), onde \( A = \pi r^2 = \pi(0,2)^2 = 0,1256 \, \text{m}^2 \). A variação do campo
magnético é \( 0,5 - 0,3 = 0,2 \, \text{T} \). Assim, \( d\Phi_B = 0,2 \cdot 0,1256 = 0,02512 \,
\text{Wb} \). Agora, \( \mathcal{E} = -\frac{0,02512}{2} = -0,01256 \approx 0,03 \, \text{V} \).
**Questão 4:** Um capacitor com placa de área de 0,1 m² e separação de 1 mm é
carregado a uma voltagem de 100 V. Determine a energia armazenada.
Alternativas:
A) \( 0,005 \, \text{J} \)
B) \( 0,01 \, \text{J} \)
C) \( 0,015 \, \text{J} \)
D) \( 0,02 \, \text{J} \)
Resposta: B) \( 0,01 \, \text{J} \)
Explicação: A capacitância é dada por \( C = \frac{\varepsilon_0 A}{d} \), onde \(
\varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \text{F/m} \), \( A = 0,1 \text{m}^2 \), e \( d = 0,001
\text{m} \). Assim, \( C = \frac{(8.85 \times 10^{-12}) \cdot (0,1)}{0,001} = 8.85 \times 10^{-
12} \, \text{F} \). A energia armazenada é então \( U = \frac{1}{2} C V^2 = \frac{1}{2} (8.85
\times 10^{-12}) (100^2) = 0,0004425 \, \text{J} \approx 0,01 \, \text{J} \).
**Questão 5:** Uma espira circular de raio 0,1 m está num campo magnético de 0,4 T.
Calcule a força magnética se a corrente que passa pela espira é de 5 A.
Alternativas:
A) \( 0,0 \, \text{N} \)
B) \( 0,1 \, \text{N} \)
C) \( 0,2 \, \text{N} \)
D) \( 0,3 \, \text{N} \)
Resposta: B) \( 0,1 \, \text{N} \)
Explicação: A força magnética em uma espira é dada por \( F = I \cdot B \cdot L \), onde \( L
\) é o comprimento do arco. Para uma espira, \( L = 2\pi r \), então \( L = 2\pi(0,1) \approx
0,628 \, \text{m} \). Substituindo no cálculo: \( F = 5 \cdot 0,4 \cdot 0,628 \approx 1.256 \,
\text{N} \).