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**Resposta: c) 600 J.** A energia total é dada por \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( v =
0,9c \), \( \gamma \approx 2,294 \). Portanto, \( E = 2,294 \cdot 5 \cdot (3 \times 10^8)^2
\approx 600 \) J.
19. Um objeto tem uma massa de 15 kg e se move a 0,8c. Qual é sua energia cinética?
a) 1500 J
b) 2000 J
c) 2500 J
d) 3000 J
**Resposta: b) 2000 J.** A energia cinética é dada por \( KE = (\gamma - 1)m_0c^2 \).
Para \( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,6667 \). Portanto, \( KE = (1,6667 - 1) \cdot 15 \cdot
(3 \times 10^8)^2 \approx 2000 \) J.
20. Um fóton tem uma energia de 1 eV. Qual é seu comprimento de onda?
a) 1240 nm
b) 620 nm
c) 310 nm
d) 155 nm
**Resposta: a) 1240 nm.** O comprimento de onda é dado por \( \lambda = \frac{hc}{E}
\). Portanto, \( \lambda = \frac{(6,626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}{1,6 \times 10^{-19}}
\approx 1240 \) nm.
21. Um viajante no espaço viaja a 0,99c. Se ele passa 5 anos em sua nave, quantos anos
se passaram na Terra?
a) 10 anos
b) 20 anos
c) 30 anos
d) 50 anos
**Resposta: b) 20 anos.** A dilatação do tempo é dada por \( t = \frac{t_0}{\sqrt{1 -
\frac{v^2}{c^2}}} \). Aqui, \( t_0 = 5 \) anos e \( v = 0,99c \). Portanto, \( t = \frac{5}{\sqrt{1 -
0,9801}} = \frac{5}{\sqrt{0,0199}} \approx 22,5 \) anos.
22. Um objeto com 12 kg de massa em repouso é acelerado a 0,6c. Qual é sua energia
total?
a) 1000 J
b) 1200 J
c) 1400 J
d) 1600 J
**Resposta: c) 1400 J.** A energia total é dada por \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( v =
0,6c \), \( \gamma \approx 1,25 \). Portanto, \( E = 1,25 \cdot 12 \cdot (3 \times 10^8)^2
\approx 1400 \) J.
23. Um satélite viaja a 0,85c. Se sua massa em repouso é de 2000 kg, qual é sua energia
cinética?
a) 1,5 MJ
b) 2,0 MJ
c) 2,5 MJ
d) 3,0 MJ
**Resposta: b) 2,0 MJ.** A energia cinética é dada por \( KE = (\gamma - 1)m_0c^2 \).
Para \( v = 0,85c \), \( \gamma \approx 1,75 \). Portanto, \( KE = (1,75 - 1) \cdot 2000 \cdot (3
\times 10^8)^2 \approx 2,0 \) MJ.
24. Um objeto em movimento possui uma quantidade de movimento de 50 kg·m/s. Se sua
velocidade é 0,8c, qual é sua massa relativística?
a) 50 kg
b) 62,5 kg
c) 75 kg
d) 80 kg
**Resposta: b) 62,5 kg.** A quantidade de movimento relativística é dada por \( p =
\gamma m_0 v \). Para \( p = 50 \) kg·m/s e \( v = 0,8c \), temos \( \gamma = \frac{p}{m_0 v}
\). Portanto, \( m_0 = \frac{50}{\gamma \cdot 0,8c} \approx 62,5 \) kg.
25. Um fóton tem uma comprimento de onda de 400 nm. Qual é sua energia?
a) 3,1 eV
b) 4,0 eV
c) 5,0 eV
d) 6,2 eV
**Resposta: b) 4,0 eV.** A energia de um fóton é dada por \( E = \frac{hc}{\lambda} \).
Portanto, \( E = \frac{(6,626 \times 10^{-34})(3 \times 10^8)}{400 \times 10^{-9}} \approx
4,0 \) eV.
26. Um viajante no espaço faz uma viagem de 15 anos-luz a uma velocidade de 0,8c.
Quanto tempo ele experimenta?
a) 10 anos
b) 12 anos
c) 15 anos
d) 18 anos
**Resposta: b) 12 anos.** O tempo que o viajante experimenta é dado por \( t' =
\frac{d}{v} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \). Aqui, \( d = 15 \) anos-luz e \( v = 0,8c \). Assim, \( t' =
\frac{15}{0,8} \sqrt{1 - 0,64} \approx 12 \) anos.
27. Um objeto de 8 kg é acelerado a 0,95c. Qual é sua energia total?
a) 1,5 MJ
b) 2,0 MJ
c) 2,5 MJ
d) 3,0 MJ
**Resposta: c) 2,5 MJ.** A energia total é dada por \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( v =
0,95c \), \( \gamma \approx 3,2 \). Portanto, \( E = 3,2 \cdot 8 \cdot (3 \times 10^8)^2
\approx 2,5 \) MJ.
28. Um objeto tem uma massa de 20 kg e se move a 0,7c. Qual é sua energia cinética?
a) 5000 J
b) 6000 J
c) 7000 J
d) 8000 J
**Resposta: c) 7000 J.** A energia cinética é dada por \( KE = (\gamma - 1)m_0c^2 \). Para
\( v = 0,7c \), \( \gamma \approx 1,4 \). Portanto, \( KE = (1,4 - 1) \cdot 20 \cdot (3 \times
10^8)^2 \approx 7000 \) J.
29. Um fóton tem uma energia de 0,5 eV. Qual é seu comprimento de onda?
a) 1240 nm
b) 620 nm
c) 310 nm
d) 155 nm