Prévia do material em texto
**Explicação:** O comprimento de onda percebido é \( \lambda' = \lambda \sqrt{\frac{1 - \beta}{1 + \beta}} \). Aqui, \( \beta = 0,3 \). Assim, \( \lambda' = 500 \sqrt{\frac{1 - 0,3}{1 + 0,3}} = 500 \sqrt{\frac{0,7}{1,3}} \approx 450 \) nm. 19. Um objeto de 1 kg viaja a 0,95c. Qual é sua massa relativística? A) 1,5 kg B) 2,0 kg C) 2,5 kg D) 3,0 kg **Resposta: B) 2,0 kg.** **Explicação:** A massa relativística é \( m' = \gamma m \). Para \( v = 0,95c \), \( \gamma \approx 3,20 \). Assim, \( m' = 3,20 \times 1 \approx 3,20 \) kg. 20. Um corpo de 4 kg se move a 0,8c. Qual é sua energia total? A) 7,5 MJ B) 8,5 MJ C) 9,5 MJ D) 10,5 MJ **Resposta: C) 9,5 MJ.** **Explicação:** A energia total é \( E = \gamma mc^2 \). Para \( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,67 \). Assim, \( E \approx 1,67 \times 4 \times (3 \times 10^8)^2 \approx 9,5 \) MJ. 21. Um observador vê uma estrela a 50 anos-luz de distância. Se uma nave viaja a 0,8c, quanto tempo levará para chegar lá em seu referencial? A) 30 anos B) 40 anos C) 50 anos D) 60 anos **Resposta: A) 30 anos.** **Explicação:** O tempo é dado por \( t' = \frac{d}{v} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \). Assim, \( t' = \frac{50}{0,8c} \sqrt{1 - 0,64} \approx 30 \) anos. 22. Um corpo de 5 kg se move a 0,6c. Qual é a sua energia cinética? A) 9 MJ B) 10 MJ C) 11 MJ D) 12 MJ **Resposta: C) 11 MJ.** **Explicação:** A energia cinética é \( K = (\gamma - 1)mc^2 \). Para \( v = 0,6c \), \( \gamma \approx 1,25 \). Assim, \( K = (1,25 - 1) \times 5 \times (3 \times 10^8)^2 \approx 11 \) MJ. 23. Um feixe de luz de 600 nm é observado em movimento a 0,4c. Qual é o comprimento de onda percebido? A) 500 nm B) 600 nm C) 700 nm D) 800 nm **Resposta: A) 500 nm.** **Explicação:** O comprimento de onda percebido é dado por \( \lambda' = \lambda \sqrt{\frac{1 - \beta}{1 + \beta}} \). Aqui, \( \beta = 0,4 \). Assim, \( \lambda' = 600 \sqrt{\frac{1 - 0,4}{1 + 0,4}} = 600 \sqrt{\frac{0,6}{1,4}} \approx 500 \) nm. 24. Um objeto de 3 kg se move a 0,9c. Qual é seu momento linear? A) 6 kg·m/s B) 7 kg·m/s C) 8 kg·m/s D) 9 kg·m/s **Resposta: B) 7 kg·m/s.** **Explicação:** O momento linear relativístico é dado por \( p = \gamma mv \). Para \( v = 0,9c \), \( \gamma \approx 2,29 \). Assim, \( p = 2,29 \times 3 \times 0,9c \approx 7 \) kg·m/s. 25. Um foguete viaja a 0,5c em direção a uma estrela a 15 anos-luz de distância. Quanto tempo passa no foguete durante a viagem? A) 10 anos B) 12 anos C) 15 anos D) 18 anos **Resposta: B) 12 anos.** **Explicação:** O tempo no foguete é dado por \( t' = \frac{d}{v} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \). Assim, \( t' = \frac{15}{0,5c} \sqrt{1 - 0,25} \approx 12 \) anos. 26. Um corpo de 2 kg se move a 0,8c. Qual é sua energia total? A) 3,5 MJ B) 4,5 MJ C) 5,5 MJ D) 6,5 MJ **Resposta: B) 4,5 MJ.** **Explicação:** A energia total é \( E = \gamma mc^2 \). Para \( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,67 \). Assim, \( E \approx 1,67 \times 2 \times (3 \times 10^8)^2 \approx 4,5 \) MJ. 27. Um observador vê uma estrela a 40 anos-luz de distância. Se uma nave viaja a 0,7c, quanto tempo levará para chegar lá em seu referencial? A) 30 anos B) 35 anos C) 40 anos D) 45 anos **Resposta: A) 30 anos.** **Explicação:** O tempo é dado por \( t' = \frac{d}{v} \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \). Assim, \( t' = \frac{40}{0,7c} \sqrt{1 - 0,49} \approx 30 \) anos. 28. Um corpo de 6 kg se move a 0,3c. Qual é a sua energia cinética? A) 2,5 MJ B) 3,0 MJ C) 3,5 MJ D) 4,0 MJ **Resposta: B) 3,0 MJ.**