5WE multiusos

Prévia do material em texto

**Explicação:** A energia total é \(E = \gamma m_0 c^2\). Para \(v = 0,4c\), \(\gamma 
\approx 1,22\). Portanto, \(E \approx 1,22 \times 3 \, kg \times (3 \times 10^8)^2 \approx 20 
\, J\). 
 
35. Um feixe de luz se propaga em um campo gravitacional. Como a frequência do feixe é 
afetada? 
A) Aumenta 
B) Diminui 
C) Não muda 
D) Depende da direção 
**Resposta:** B) Diminui 
**Explicação:** O desvio gravitacional da luz faz com que a frequência da luz diminua 
(deslocamento para o vermelho) ao escapar de um campo gravitacional forte. 
 
36. Um corpo em movimento a 0,8c tem uma energia total de 50 J. Qual é sua massa em 
repouso? 
A) 1 kg 
B) 2 kg 
C) 3 kg 
D) 4 kg 
**Resposta:** B) 2 kg 
**Explicação:** A energia total é \(E = \gamma m_0 c^2\). Para \(v = 0,8c\), \(\gamma 
\approx 1,67\). Assim, \(50 = 1,67 m_0 (3 \times 10^8)^2\), levando a \(m_0 \approx 2 \, 
kg\). 
 
37. Um objeto em movimento a 0,7c tem uma energia cinética de 30 J. Qual é sua massa 
em repouso? 
A) 1 kg 
B) 2 kg 
C) 3 kg 
D) 4 kg 
**Resposta:** C) 3 kg 
**Explicação:** A energia cinética é \(K = (\gamma - 1)m_0 c^2\). Para \(v = 0,7c\), 
\(\gamma \approx 1,4\). Assim, \(30 = (1,4 - 1) m_0 (3 \times 10^8)^2\), levando a \(m_0 
\approx 3 \, kg\). 
 
38. Um objeto com massa em repouso de 10 kg viaja a 0,9c. Qual é sua energia total? 
A) 40 J 
B) 60 J 
C) 80 J 
D) 100 J 
**Resposta:** C) 80 J 
**Explicação:** A energia total é \(E = \gamma m_0 c^2\). Para \(v = 0,9c\), \(\gamma 
\approx 2,29\). Portanto, \(E \approx 2,29 \times 10 \, kg \times (3 \times 10^8)^2 \approx 
80 \, J\). 
 
39. Um objeto com massa de 5 kg se move a 0,3c. Qual é sua energia cinética? 
A) 5 J 
B) 10 J 
C) 15 J 
D) 20 J 
**Resposta:** B) 10 J 
**Explicação:** A energia cinética é \(K = (\gamma - 1)m_0 c^2\). Para \(v = 0,3c\), 
\(\gamma \approx 1,05\). Assim, \(K = (1,05 - 1) \times 5 \, kg \times (3 \times 10^8)^2 
\approx 10 \, J\). 
 
40. Um corpo em movimento a 0,6c tem uma energia total de 40 J. Qual é sua massa em 
repouso? 
A) 1 kg 
B) 2 kg 
C) 3 kg 
D) 4 kg 
**Resposta:** B) 2 kg 
**Explicação:** A energia total é \(E = \gamma m_0 c^2\). Para \(v = 0,6c\), \(\gamma 
\approx 1,25\). Assim, \(40 = 1,25 m_0 (3 \times 10^8)^2\), levando a \(m_0 \approx 2 \, 
kg\). 
 
41. Um objeto com massa em repouso de 7 kg viaja a 0,5c. Qual é sua energia cinética? 
A) 10 J 
B) 15 J 
C) 20 J 
D) 25 J 
**Resposta:** C) 20 J 
**Explicação:** A energia cinética é \(K = (\gamma - 1)m_0 c^2\). Para \(v = 0,5c\), 
\(\gamma \approx 1,15\). Portanto, \(K = (1,15 - 1) \times 7 \, kg \times (3 \times 10^8)^2 
\approx 20 \, J\). 
 
42. Um feixe de luz se propaga em um meio com \(n = 1,25\). Qual é sua velocidade? 
A) \(2,4 \times 10^8 \, m/s\) 
B) \(3,0 \times 10^8 \, m/s\) 
C) \(1,8 \times 10^8 \, m/s\) 
D) \(2,0 \times 10^8 \, m/s\) 
**Resposta:** A) \(2,4 \times 10^8 \, m/s\) 
**Explicação:** A velocidade da luz em um meio é \(v = \frac{c}{n} = \frac{3,0 \times 
10^8}{1,25} \approx 2,4 \times 10^8 \, m/s\). 
 
43. Um corpo em movimento a 0,4c tem uma energia total de 25 J. Qual é sua massa em 
repouso? 
A) 0,5 kg 
B) 1 kg 
C) 2 kg 
D) 3 kg 
**Resposta:** B) 1 kg 
**Explicação:** A energia total é \(E = \gamma m_0 c^2\). Para \(v = 0,4c\), \(\gamma 
\approx 1,22\). Assim, \(25 = 1,22 m_0 (3 \times 10^8)^2\), levando a \(m_0 \approx 1 \, 
kg\). 
 
44. Um objeto com massa em repouso de 6 kg se move a 0,9c. Qual é sua energia 
cinética? 
A) 30 J 
B) 40 J 
C) 50 J 
D) 60 J